Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

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

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Оксидирование -> Оксидирование сплавов алюминия -> Часть 4

Оксидирование сплавов алюминия (Часть 4)

только в текущем разделе

Оглавление статьи   Страницы:    1  2  3  4  5   

Электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов и сульфосалицилатном электролите

Структура и свойства оксидных пленок, получаемых в сульфосалицилатных растворах, в значительной мере определяются составом электролита и условиями электролиза. В растворе сульфосалициловой кислоты формируются плотные, но тонкие пленки, что связано с малой растворимостью оксида алюминия в электролите. Растворимость оксида возрастает при введении в электролит некоторых других соединений, в особенности серной и щавелевой кислот. При этом увеличивается пористость пленки и ее теплопроводность. Как видно из рис. 3, эффективность действия серной кислоты возрастает с повышением ее концентрации. Чем больше содержание серной кислоты, тем меньше толщина барьерного слоя и ниже напряжение на ванне. Верхний предел добавки серной кислоты определяется ее травящим действием на оксидную пленку. При содержании более 30 г/л H2S04 наблюдаются местный перегрев анода, образование неоднородной пленки и, как результат этого, - снижение скорости формирования оксида.

Повышение температуры электролита, как и следует ожидать, приводит к увеличению растворимости оксида, однако в заметно меньшей степени, чем это имеет место в растворах серной кислоты.

Исследование тепловых процессов при анодировании в сульфосалицилатном электролите с добавкой серной кислоты показало, что они отличаются от процессов, сопровождающих получение пленок большой толщины в сернокислых растворах при пониженной температуре.

По-видимому, это связано с тем, что оксидные пленки, полученные в сульфосалицилатном электролите, имеют волокнистое строение, в них наблюдаются поперечные поры, что способствует лучшему теплообмену.

При обработке алюминия в двухкомпонентном сульфосалицилатном электролите температура анода быстро повышается в первые минуты электролиза, что связано с образованием барьерного слоя и значительным повышением напряжения на ванне. Далее тепловые процессы развиваются медленно. При одной и той же плотности тока и продолжительности электролиза температура анода в двухкомпонентном сульфосалицилатном электролите возрастает в 1,5-2 раза меньше, чем при оксидировании в сернокислом электролите и, следовательно, создаются более благоприятные условия для формирования оксидных пленок большой толщины без глубокого охлаждения раствора.

В производственных условиях могут быть использованы двухкомпо-нентный сульфосалици-латный электролит, содержащий добавку H2SO4, и трехкомпонентный электролит, содержащий добавки серной и щавелевой кислот. В состав двухкомпонентного электролита входит 100 г/л сульфосалициловой кислоты и 5 г/л серной кислоты. Скорость растворения оксидной пленки в таком электролите в 10 раз меньше, чем в обычном сернокислотном, алюминий в нем почти не растворяется. Оксидирование ведут при анодной плотности тока 1-3 А/дм2 и температуре 20-40 °С. Электролит перемешивают сжатым воздухом. Для поддержания заданного теплового режима его достаточно охлаждать с помощью змеевика с проточной водой.

Напряжение на ванне при формировании пленок большой толщины в указанном электролите повышается меньше, чем в обычном сернокислотном.

Оксидирование при 20 °С позволяет получать плотные, твердые покрытия. По защитной способности они не уступают покрытиям, полученным в сернокислом электролите. К положительным характеристикам пленок, сформированных при 40 °С, можно отнести их большую эластичность и лучшие электроизоляционные свойства.

Трехкомпонентный электролит содержит 100 г/л сульфосалициловой кислоты, 30 г/л щавелевой кислоты, 3 г/л серной кислоты.

Оксидирование ведут при режиме, аналогичном рекомендуемому для двухкомпонентного электролита. Для получения пленок толщиной около 100 мкм с высокими электроизоляционными свойствами поддерживают температуру электролита 30-40 °С, а плотность тока 3-4 А/дм2. Анодирование сплава АМг ведут при 20-25 °С, плотности тока 1-3 А/дм2 в течение 75-90 мин. Оптимальный режим для сплава В95: температура электролита 5-20 °С, плотность тока 1-8 А/дм2, продолжительность электролиза при 20 °С и 2-3 А/дм2 - 1,5 ч, а при 1 -1,5 А/дм2 - до 2-4 ч.

Начальное формирующее напряжение при анодировании в трех-компонентном электролите равно 28-35 В, что ненамного выше, чем при обработке алюминия в H2SO4 при пониженной температуре, а конечное - 60-80 В, т. е. ниже, чем в щавелевокислом электролите.

Анодирование деталей сложной конфигурации рекомендуется вести при 20-30 °С и плотности тока 2-3 А/дм2. При оптимальных условиях электролиза скорость роста пленки на чистом и техническом алюминии около 1 мкм/мин. Линейность увеличения толщины пленки во времени сохраняется при количестве пропущенного через анод электричества 2,5-3 А-ч. Скорость формирования пленки на сплаве АД1 примерно в 1,5 раза выше, чем на сплаве В95.

Следует отметить, что на сплаве В95 в щавелевокислом электролите получаются пленки толщиной до 8-10 мкм, их микротвердость близка к твердости сплава. В трехкомпонентном сульфосалицилатном электролите на этом сплаве могут быть получены оксидные покрытия толщиной 30 мкм, микротвердость которых 2000-2500 МПа. Микротвердость оксидных пленок, полученных при температуре электролита 10 °С и плотности тока 3 А/дм2 на техническом алюминии АД1, достигает 4600 МПа, на сплаве АМг - около 5000 МПа. С понижением температуры раствора микротвердость покрытий возрастает.

Корректирование двухкомпонентных сульфосалицилатных электролитов проводится добавкой сульфосалициловой и щавелевой кислот из расчета по 2-3 г/л на 10 м поверхности обработанных деталей. Серная кислота при электролизе почти не расходуется. Для предотвращения нежелательных электродных реакций и стабилизации работы электролита целесообразно катоды помещать в пористые керамические диафрагмы, которые заполняют 0,1 н раствором серной кислоты. Срок работы электролита при этом увеличивается в несколько раз.

Оксидные пленки, полученные в электролитах на основе сульфосалициловой кислоты, в зависимости от состава раствора и обрабатываемого металла имеют различную окраску. В трехкомпонентном сульфосалицилово-щавелево-сернокислом электролите на чистом алюминии при продолжительности электролиза до 30 мин формируются почти бесцветные пленки, на техническом алюминии - светло-золотистого цвета. Для сплава АМг2 характерна светло-золотистая, с зеленоватым оттенком, а для сплава АМг6 - черная окраска пленок. На сплавах Д1Т и Д16Т пленки окрашены в голубоватый цвет, на незакаленном сплаве В95 от серо-голубого до сине-черного.

 

Оксидирование магния и его сплавов

Магний и его сплавы благодаря своим специфическим электрохимическим свойствам легко подвергаются атмосферной коррозии, в особенности если они находятся в контакте с другими металлами. Защита этих материалов от коррозии необходима не только при эксплуатации изделий, но и при их межоперационном хранении. Одним из эффективных способов защиты магния является оксидирование.

Оксидные покрытия на магнии и его сплавах получают химическим или электрохимическим способами. Первый из них более прост в исполнении, менее трудоемок и потому шире используется в промышленности. Но при химической обработке растворяется заметное количество металла, что приводит к изменению размеров деталей. При анодном оксидировании формируются более твердые и износостойкие пленки, причем размеры деталей при этом почти не изменяются.

При подготовке деталей к оксидированию их обезжиривают сначала в органическом растворителе, затем в слабощелочном растворе с повышенной концентрацией в нем эмульгатора, после чего подвергают травлению в одном из растворов следующих составов (г/л):

1) азотная кислота 100-110, серная кислота 4-6, двухромово-кислый калий 4-6;

2) фосфорная кислота 50-60, хромовый ангидрид 15-20;

3) хромовый ангидрид 250-280, азотная кислота 30-35, плавиковая кислота (60 %-ная) - 5--7 мл/л;

4) хромовый ангидрид- 150-180, нитрат натрия - 25-30.

Температура растворов 20-30 °С, продолжительность травления 0,2-1 мин.

Раствор 3 используется для изделий, изготовленных литьем под давлением, растворы 1, 2, 4 - для изделий, изготовленных механической обработкой материала. В растворе 4 происходит наименьший съем металла. Содержание хромата в нем постепенно уменьшается, что сопровождается повышением рН. При рН 1,7 и более раствор нужно корректировать добавлением хромового ангидрида до рН 0,5-0,7. Такая корректировка может проводиться 2-4 раза, после чего раствор нужно заменить свежеприготовленным. После обработки деталей в растворах 1, 2 и промывки в теплой воде, их осветляют в течение 30-60 с в плавиковой кислоте (300-350 г/л HF), промывают и для удаления труднорастворимых загрязнений обрабатывают в растворе хромового ангидрида (150-200 г/л).

Детали, изготовленные из листового материала или с помощью точения и фрезерования, обрабатывают в течение 5-15 мин в растворе гидроксида натрия (350-400 г/л) при 80-90 °С и затем после промывки в воде погружают на 0,5-1 мин в раствор хромового ангидрида (150-200 г/л) при комнатной температуре.

Кратковременная защита деталей от коррозии достигается обработкой их в течение 8-10 мин при 50-60 °С в растворе, содержащем 150-200 г/л СгОз. После промывки в горячей воде с добавкой 0,5 % двухромовокислого калия детали сушат при 40-50 °С в течение 15-20 мин.

Для защиты деталей от коррозии в условиях эксплуатации предложены составы растворов и режимы химической обработки, приведенные в табл. 7.

Раствор 1 применяется для оксидирования литейных, раствор 2- деформируемых магниевых сплавов. В растворе 2 целесообразно обрабатывать детали, изготовленные ковкой или штамповкой. Понижение температуры растворов приводит к ухудшению защитных свойств оксидной пленки, повышение же температуры сопровождается интенсивным травлением металла и разрыхлением пленки. В зависимости от продолжительности обработки деталей и, следовательно, толщины пленки, ее цвет изменяется от желтого до коричневого. По мере работы растворов скорость формирования оксидного слоя уменьшается и поэтому продолжительность выдержки в нем деталей увеличивают, по сравнению с первоначальной, в два - четыре раза.

Раствор 3 почти не оказывает травящего действия на металл и поэтому рекомендуется для обработки деталей, изготовленных по 1-2 классу точности.

Раствор 4 предложен для оксидирования точных деталей из магниевых сплавов. Кислотность раствора поддерживают в пределах рН 3,0-3,5. На сплаве МА8 формируются пленки темно-желтого цвета, на сплаве МА2 - от золотистого до темно-желтого, на сплаве ВМ65-1 - от темно-коричневого до черного. Увеличение концентрации уксусной кислоты выше 8 мл/л сопровождается ухудшением качества пленки, при концентрации ее ниже 5 мл/л на поверхности металла образуется желто-зеленый налет.

Растворы 5а, 5б используются для оксидирования большинства магниевых сплавов, а растворы 6а, 6б-для обработки узлов из магниевых сплавов, имеющих запрессованные или приваренные детали из стали и латуни, а также детали с пассивированным цинковым или кадмиевым покрытиями. Обработка деталей проводится последовательно в растворах 5а или 6а и затем, после промывки в воде - в растворе 5б или 6б, причем в последних случаях при температуре кипения растворов. В растворах 5а и 6а плавиковая кислота может быть заменена фтористым натрием в количестве 35-40 г/л.

Для повышения защитной способности оксидных пленок детали, обработанные в растворах 1-4, дополнительно обрабатывают в течение 20-30 мин в кипящем 10-15 %-ном растворе К2Сг207.

Химический способ может быть использован для местного оксидирования и восстановления поврежденной оксидной пленки. Подлежащий обработке участок детали зачищают механически, обезжиривают растворителем, сушат, после чего с помощью тканевого тампона наносят на него оксидировочный раствор, выдерживают 2-3 мин и затем удаляют его.

Для местного оксидирования применяют растворы следующих составов (г/л):

В растворе I формируются пленки светло-коричневого, в растворе II -золотистого цвета.

Для приготовления раствора II окись магния смешивают с небольшим количеством воды до кашицеобразного состояния, после чего вводят предварительно растворенный СгОз и добавляют воду до расчетного объема. Перемешивание раствора ведут до полного растворения окиси магния.

Для электрохимического оксидирования магния и его сплавов используют электролиты и режимы, указанные в табл. 8.

Обработку деталей в растворах 1, 2, 4, 6 ведут с использованием постоянного, в растворах 3, 5, 6 - переменного тока. В кислых электролитах в качестве катода используют свинец, в щелочных - сталь.

В электролите 1 формируются твердые, износостойкие оксидные покрытия, толщиной до 30 мкм. Благодаря значительной пористости их можно окрашивать органическими красителями, пропитывать изоляционными лаками и компаундами. К недостаткам покрытий, полученных в щелочном электролите, относится их низкая теплостойкость. Оксидные пленки, формирующиеся в растворе 2, в зависимости от состава обрабатываемого сплава имеют коричневую или черную окраску. Кислотность электролита рН 4,0-4,2. Понижение кислотности при работе ванны компенсируют периодическим добавлением фосфорной кислоты.

Электролит 3 сравнительно универсальный, в нем можно оксидировать большинство магниевых сплавов. На сплаве типа МЛ5 формируются пленки, выдерживающие нагревание до 350 °С. В течение первых 5-7 мин напряжение электролиза на ванне повышают с учетом состава обрабатываемого сплава. Для сплавов МЛ5, МЛ7 оно достигает 70-75 В, для теплостойких сплавов - 90-95 В. По мере роста толщины пленки первоначальная плотность тока понижается. При электролизе в течение 30-40 мин формируются покрытия толщиной до 40-50 мкм. При более низких напряжениях - 50-60 В - в этом электролите на большинстве сплавов получаются покрытия светло-зеленого цвета, толщиной 10-15 мкм, хорошо выдерживающие напряжение изгиба, клепку, не оказывающие неблагоприятного влияния на усталостную прочность материала.

В электролите 4 формируются теплостойкие пленки, толщиной 4-7 мкм. Несмотря на небольшую толщину, они отличаются хорошими защитными свойствами. При обработке в бифторидном электролите деталей, изготовленных литьем, их поверхность одновременно частично очищается от шлаков и флюсов.

Электролит 3 содержит агрессивные фторидные соединения. Поэтому на деталях из литых магниевых сплавов, оксидированных в этом электролите, иногда появляется коррозия. Этого не наблюдается при использовании электролита 5. Содержащаяся в нем сульфосалициловая кислота играет, по-видимому, ингибирующую роль, что способствует получению покрытий с улучшенными антикоррозионными свойствами. По данным А. И. Вольфсона оксидирование в указанном растворе можно вести с применением как постоянного, так и переменного тока. В первом случае анодная плотность тока 2-6 А/дм 2, напряжение 60-80 В, продолжительность обработки 5-12 мин. Оксидирование переменным током ведут при плотности тока 4-10 А/дм2, напряжении 50-115 В, причем в первые 30 с напряжение составляет 50 В, в конце первой минуты - 80-90 В при обработке литейных сплавов, 110-115 В при оксидировании деформируемых сплавов. После окончания электролиза детали промывают горячей водой и сушат теплым воздухом.

На основе рекомендованного электролита 5 практическое применение на производстве получил раствор, содержащий 260-300 г/л фтористого аммония, 60-80 г/л двухромовокислого натрия, 55- 65 г/л фосфорной кислоты, 40-60 г/л сульфосалициловой кислоты, который приготавливают на дистиллированной воде. Оксидирование переменным током проводят в течение 7-15 мин при температуре раствора 24-30 °С, плотность тока составляет 4- 8 А/дм2. В течение первой минуты после включения тока устанавливают напряжение 70-90 В и плавно повышают его, так чтобы к концу электролиза оно составило 90-120 В. Толщина формирующихся серо-черного цвета оксидных пленок достигает 25-35 мкм. Коррозионные испытания деталей, изготовленных из сплава МЛ5 литьем под давлением, оксидированных во фторидно-бихроматно-фосфорнокислом электролите и пропитанных лаком ЭП-541, показали, что они более стойки, чем детали, подвергшиеся такой же обработке, но в электролите, не содержавшем добавки сульфосалициловой кислоты.

Весьма важной положительной характеристикой электролита 5 является возможность оксидирования в нем сборочных элементов из магниевых сплавов с запрессованными деталями из алюминиевых сплавов АД 11, АМг22, АМгЗ, АМц, В95.

В электролите 6 можно анодно обрабатывать большинство магниевых сплавов. Получаемые защитные покрытия по своим свойствам аналогичны покрытиям, формируемым в бифторидном электролите 4. Однако электролит, содержащий фтористый калий, более экономичен, и его эксплуатация связана с меньшими энергозатратами.

Присутствие в оксидировочных растворах фтор-ионов делает менее обязательным травление деталей, а также обработку их в растворах углекислого натрия и хромового ангидрида перед анодированием.

При электрохимическом оксидировании изделий из магниевых сплавов необходимо принимать такие же меры предосторожности против растравливания покрытия и металла, как и при оксидировании алюминия. Изделия загружают в ванну на приспособлениях из сплава типа АМг2. Они должны обеспечить надежный электрический контакт с обрабатываемыми деталями и электродной штангой.

Превышение оптимальной температуры электролита и чрезмерное увеличение продолжительности процесса могут привести к растравливанию оксидной пленки.

Недоброкачественные оксидные покрытия на деформируемых магниевых сплавах удаляют в горячем растворе гидроксида натрия (250-300 г/л) с последующей обработкой в растворе, содержащем 550 г/л гидроксида натрия, 70 г/л нитрата натрия, 200 г/л азотистокислого натрия. После этого детали промывают в проточной воде и выдерживают в течение 10-15 мин при комнатной температуре в растворе хромового ангидрида (200 г/л), что благоприятно сказывается на их антикоррозионных свойствах.

Оглавление статьи   Страницы:    1  2  3  4  5   

Последние обсуждаемые темы

Самые обсуждаемые темы за все время

 Тема

Выставка ExpoCoating

Влияние агрессивных сред на цинковое покрытие

Защита чугунных труб

Хромирование стали

Технология серебрения металлов

Хромирование корпусов часов

Аффинаж в кустарных условиях

Удаление ржавчины со стали химическим методом

Серебрение латуни

Частые вопросы и ответы по разделу

 Тема

Сообщений 

Частые вопросы и ответы по разделу

11

Хромирование стали

5

Просто вопрос почему не лудят современные машины

3

Воронение стали

2

Удаление ржавчины со стали химическим методом

1

Серебрение латуни

1

Виды травления стали

1

Металлизация отверстий

1

Декоративное лужение

1

Гальваническое покрытие алюминия

1

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Оксидирование черных металлов
Оксидирование сплавов алюминия
• Глубокое оксидирование
• Эматалирование
• Окрашивание оксидных покрытий минеральными солями и органическими красителями
• Электрохимическое окрашивание оксидных покрытий
• Оксидирование меди и ее сплавов
• Оксидирование цинка и кадмия
• Оксидирование хрома
• Оксидирование титана
• Оксидирование серебра
• Пассивирование металлов и гальванических покрытий

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

Т 14:42 Дизельные электростанции АД 150-Т400-РГ

Ч 12:52 Круг 40ХГНМ, пруток стальной 40ХГНМ

Ч 12:52 Круг калиброванный 20ХГНМ

Ч 12:51 Круг стальной г/к 60С2Г по ГОСТ 2590-2006

Ч 12:51 Круг 18ХГ

Ч 12:51 Круг 20Г, пруток стальной 20Г

Ч 12:50 Заготоква трубная (круг) 12Х1МФ

Ч 12:50 Заготоква трубная (круг) 17ГС

Ч 12:50 Заготоква трубная (круг) сталь 30Х

Ч 12:50 Заготовка трубная (круг) сталь 10

Ч 12:50 Круг стальной г/к 20Х по ГОСТ 2590-2006

Ч 12:49 Круг стальной г/к ст. 30

НОВОСТИ

6 Декабря 2016 17:05
Пушка для стрельбы тыквами и шарами для боулинга

1 Декабря 2016 07:01
Столетние ткацкие станки (10 фото)

6 Декабря 2016 16:12
”Курганхиммаш” готов к отгрузке осушителя для крупнейшего коксохимического предприятия

6 Декабря 2016 15:22
Американский выпуск стали за неделю вырос на 9,5%

6 Декабря 2016 14:08
”Северсталь” инвестировала около 340 млн. рублей в листопрокатный цех №2 ”ЧерМК”

6 Декабря 2016 13:49
Американский экспорт коксующегося угля в Европу в 3-м квартале 2016 года вырос на 38%

6 Декабря 2016 12:07
21,7 тонн золота добыли в Бодайбо с начала года

НОВЫЕ СТАТЬИ

Использование нержавеющего проката в пищевой промышленности

Тротуарная плитка от ”АВТОСТРОЙ” - типы и назначение

ГНБ технология бурения

Лазерная резка металла

Рентгенофлуоресцентные спектрометры - толщиномеры

Малярные валики и кисти

Складские пластиковые ящики для хранения изделий

Современные промышленные фены

Основные виды масел в промышленности

Погрузчики в складской отрасли и промышленности

Листовые материалы из древесины в строительстве

Качественные и доступные гидрозамки

Доступные качественные гидроцилиндры

Основные виды спецобуви – их назначение и свойства

Дома из бревна и бруса - характеристики и применение

ШРУС 2109 и другие важные детали трансмиссии для легковых авто

Современное весоизмерительное оборудование

Разновидности красок для строительных работ

Ремонт и замена дверных замков

Достоинства венецианской штукатурки

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

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.