Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Оксидирование -> Оксидирование сплавов алюминия -> Оксидирование сплавов алюминия

Оксидирование сплавов алюминия

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5 

Электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов в хромовокислом электролите

Хромовокислые электролиты оксидирования менее агрессивны по отношению к алюминию и оксидной пленке, чем сернокислые. Это, в основном, и определяет область их применения. В таких электролитах обрабатывают детали первого и второго класса точности, а также изделия, имеющие сварные и клепаные соединения. Особенно пригодны эти электролиты для обработки изделий из литейных алюминиево-кремниевых сплавов. Наличие на поверхности деталей мелких пороков литья, раковин, из которых трудно удалить следы оксидировочного электролита, делают невозможным использование для их оксидирования весьма агрессивного сернокислого раствора. В этом случае хромовокислый электролит имеет преимущество.

Сравнительные коррозионные испытания изделий из сплава АЛ9, оксидированных в сернокислом, щавелевокислом и хромовокислом электролитах, показали, что только в последнем случае не наблюдалось коррозии на участках сварки и прочность сварного шва на разрыв почти не изменялась.

По сравнению с оксидными покрытиями, сформированными в сернокислом или щавелевокислом электролитах, покрытия из хромовокислого раствора характеризуются меньшей твердостью и износостойкостью, что исключает их применение для изделий, работающих в условиях трения или под механической нагрузкой. Толщина пленок, получаемых при хромовокислом оксидировании, не превышает 4-8 мкм. Они сравнительно эластичны и малопористы. Последнее обстоятельство проявляется в том, что такие пленки плохо поддаются адсорбционному окрашиванию органическими красителями и наполнению хроматами. Только покрытия из концентрированного хромовокислого электролита можно подвергать последующей обработке в горячей дистиллированной воде, что приводит к гидратации оксида на участках пор. Однако эффективность влияния такой обработки на защитную способность покрытия сравнительно невелика. По указанным причинам наполнение оксидных пленок, сформированных в хромовокислом электролите, не применяют.

Для анодного оксидирования алюминия и его сплавов используют хромовокислые растворы низкой, средней и высокой концентрации. Содержание в них хромового ангидрида составляет 30-35 г/л, 50-55 г/л, 90-100 г/л соответственно. Допустимое содержание примесей - не более 0,5 г/л сульфатов и 0,02 г/л хлора.

Присутствие в электролите ионов хлора приводит к травлению металла. Сульфат-ионы заметно влияют на внешний вид оксидного покрытия. При содержании их менее 0,01 % (в пересчете на H2S04) формируются беловатые, непрозрачные оксидные пленки, 0,01-0,03 % - полупрозрачные пленки, более 0,03 % - прозрачные пленки. При большом содержании сульфат-ионов процесс оксидирования замедляется, так как возрастает скорость растворения формирующегося оксида. Примесь сульфатов может быть удалена из раствора введением в него гидроокиси или карбоната бария. Для выведения в осадок 1 г/л сульфата нужно ввести 5 г/л гидроокиси бария.

Несмотря на то, что хромовокислый электролит значительно меньше оказывает растворяющее действие на оксидную пленку, чем сернокислый и щавелевокислый, температура электролита весьма сильно сказывается на процессе оксидирования. Наибольшая толщина пленки достигается анодированием при температуре 40 °С. Превышение ее сопровождается увеличением скорости растворения окисла, понижение - падением скорости формирования пленки. Это делает необходимым поддерживать заданную температуру электролита с точностью ±2°С. Для стабилизации теплового режима работы ванны хромовокислого оксидирования в производственных условиях следует оборудовать ее автоматическим терморегулирующим устройством.

В разбавленных электролитах с низкой концентрацией хромового ангидрида алюминий и его сплавы АМц, АМг, АЛ2, АЛ9 оксидируют при температуре 40±2 °С и анодной плотности тока 0,2-0,3 А/дм2. Процесс оксидирования регулируют по напряжению на ванне. В первые 15 мин напряжение повышают до 40 В, выдерживают при этом значении 30-35 мин, затем повышают в течение 5 мин до 50 В и поддерживают на этом уровне в течение 5 мин.

Применение концентрированного хромовокислого электролита позволяет несколько упростить режим анодирования. Обработку алюминия и его гомогенных сплавов ведут при температуре 36 + 2 °С и анодной плотности тока 0,3-0,5 А/дм2, гетерогенных сплавов - при плотности тока 0,4-2,5 А/дм2- и температуре 32 + 2 °С. В течение первых 5-10 мин электролиза напряжение на ванне постепенно повышают до 40 В и поддерживают на этом уровне 40-50 мин. Скорость повышения напряжения должна быть такой, чтобы плотность тока не превысила 2-2,5 А/дм2. В дальнейшем плотность тока может самопроизвольно понижаться.

В качестве катодов при оксидировании в хромовокислом электролите используют коррозионно-стойкую сталь 12Х18Н9Т или алюминий марки А0. Для уменьшения скорости нежелательного побочного процесса катодного восстановления ионов шестивалентного хрома отношение поверхности катодов к поверхности обрабатываемых изделий не должно превышать 5:1.

В процессе работы ванны в электролите накапливается алюминий, уменьшается концентрация свободной хромовой кислоты за счет связывания ее растворяющимся металлом и катодного восстановления шестивалентных ионов хрома, что неблагоприятно сказывается на качестве оксидного покрытия. Контроль содержания хромовой кислоты проводят химическим анализом или косвенно, определяя величину рН. Для раствора, содержащего 30 г/л хромового ангидрида, рН должно быть 0,7-0,9, раствора, содержащего 100 г/л хромового ангидрида, рН 0,1-0,3.

Корректирование электролита ведут периодически, добавляя СrОз, что приводит к увеличению концентрации хроматов в растворе. Предельно допустимое содержание СгОз в разбавленном растворе составляет 100 г/л, в концентрированном - 200-250 г/л. По достижении указанной концентрации электролит разбавляют водой или заменяют свежеприготовленным. Накапливающиеся в растворе ионы трехвалентного хрома могут быть переведены в шестивалентные анодным окислением с использованием свинцового анода и стального катода.

Катодное пространство следует изолировать, поместив катоды в микропористые керамические диафрагмы, что значительно ускорит процесс окисления по сравнению с электролизом без диафрагм. Анодная плотность тока при этом должна быть 0,2-0,3 А/дм2, катодная плотность тока 8-10 А/дм2.

 

Электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов в щавелевокислом электролите

При обработке изделий в щавелевокислом электролите формируются малопористые, твердые, износостойкие электроизоляционные покрытия. Микротвердость их может достигать 5500-6500 МПа, пробивное напряжение - 600-700 В.

Процесс оксидирования в щавелевокислом электролите по стоимости расходуемых материалов и затратам электроэнергии менее экономичен, чем сернокислотный, и поэтому в производстве его используют главным образом для получения твердых и электроизоляционных покрытий. В этом случае для формирования пленок большой толщины не требуется глубокого охлаждения электролита, как при использовании сернокислого раствора. В щавелевокислом электролите можно обрабатывать алюминий и его сплавы, содержащие до 5 % меди или 4 % кремния.

Защитно-декоративное оксидирование постоянным током ведут в 3-5 %-ном растворе щавелевой кислоты при 20-25 °С в течение 30-40 мин. По мере повышения омического сопротивления пленки в результате увеличения ее толщины, плотность тока несколько понижается и для поддержания ее на постоянном уровне необходимо увеличить напряжение, которое к концу электролиза достигает 60-70 В.

В качестве твердых или электроизоляционных покрытий используют пленки толщиной не менее 35-40 мкм. Они формируются в 5-6 %-ном растворе щавелевой кислоты при начальной плотности тока 2,5-3 А/дм2 и продолжительности электролиза 60-120 мин. К концу процесса напряжение на ванне увеличивается до 90-100 В. Такого типа покрытия можно получить также в смешанных электролитах следующих составов и режимов электролиза:

1) щавелевая кислота - 25-30 г/л, лимонная кислота - 25-30 г/л. Анодная плотность тока 1,5-2 А/дм2, напряжение 60-100 В, температура раствора 20-40 °С, продолжительность электролиза 40-90 мин;

2) щавелевая кислота - 40-60 г/л, лимонная кислота - 20-30 г/л, борная кислота - 3-10 г/л. Анодная плотность тока 2-3 А/дм2, напряжение 50-90 В, температура раствора 10-40 °С, продолжительность электролиза 40-90 мин.

Введение добавок в щавелевокислый электролит уменьшает его растворяющее действие на формирующуюся оксидную пленку, что способствует получению компактных покрытий значительной толщины.

Процесс оксидирования в щавелевой кислоте может проводиться с использованием как постоянного, так и переменного тока. В последнем случае к 4-6 %-ному раствору кислоты целесообразно добавлять 0,5-1 % хромового ангидрида, что повышает стабильность работы электролита. Электролиз ведут при плотности тока 2-3 А/дм2, температуре 25-35 °С в течение 40-90 мин. Напряжение на ванне возрастает от 20 до 60 - 80 В. Покрытие получается более эластичное, чем формируемое постоянным током, и поэтому его целесообразно применять для электроизоляционного оксидирования алюминиевой проволоки и ленты. Наложение постоянного тока на переменный оказывает влияние на процесс формирования покрытий, причем их твердость и износостойкость получаются более высокими, чем при оксидировании алюминия переменным током.

Цвет оксидных покрытий, получаемых в щавелевокислом электролите, зависит от их толщины, состава обрабатываемого сплава и режима электролиза. С увеличением толщины пленки на алюминии от 5 до 100 мкм ее цвет изменяется от серовато-белого до коричневого. Покрытия, сформированные при комнатной температуре, имеют серебристую окраску, с повышением температуры и анодной плотности тока они приобретают желтый, а затем коричневый цвет, напоминающий бронзу. Светлые пленки можно окрашивать органическими красителями в черный цвет. В зависимости от состава обрабатываемого сплава цвет покрытий может быть светло-коричневым и даже черным.

При анодном оксидировании в щавелевой кислоте материалом катода служит коррозионно-стойкая сталь марки 12Х18Н9Т или свинец.

Толщина оксидных пленок в большой мере зависит от кислотности и температуры электролита. Наиболее благоприятные условия создаются при температуре от 20 до 40 °С, когда оптимальные значения рН равны 0,5-1,6. Так как процесс оксидирования сопровождается выделением значительного количества тепла, то во избежание разъедания оксида и основного металла обрабатываемых изделий необходимо применять интенсивное перемешивание и охлаждение электролита. Температуру раствора следует контролировать в непосредственной близости от поверхности обрабатываемых изделий.

В процессе электролиза происходит уменьшение концентрации свободной щавелевой кислоты в результате связывания ее растворяющимся алюминием. За каждый ампер-час пропущенного через ванну электричества растворяется примерно 0,08-0,09 г металла и расходуется 0,13-0,14 г щавелевой кислоты. Исходя из этого, проводят периодическое корректирование электролита. Накопление в растворе алюминия ухудшает качество оксидных покрытий. При содержании его свыше 30 г/л электролит следует заменить свежеприготовленным. Не допускается также присутствие в растворе более 0,2 г/л хлоридов.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.11.08   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

26 Февраля 2017 17:42
Выпуск чугуна в странах СНГ в январе вырос на 5,6%

26 Февраля 2017 16:42
На ”ЧСЗ” построят барабанный смеситель для мариупольского металлургического комбината

26 Февраля 2017 15:41
Южнокорейский импорт стального лома в январе вырос на 22%

26 Февраля 2017 15:07
Выпуск чугуна в странах ЕС в январе вырос на 4%

26 Февраля 2017 14:33
В 2017 году ”НЭВЗ” построит для ”РЖД” 284 секции пассажирских и грузовых электровозов

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.