EA015400B1 - Способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевых сплавов - Google Patents

Способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевых сплавов Download PDF

Info

Publication number
EA015400B1
EA015400B1 EA200800582A EA200800582A EA015400B1 EA 015400 B1 EA015400 B1 EA 015400B1 EA 200800582 A EA200800582 A EA 200800582A EA 200800582 A EA200800582 A EA 200800582A EA 015400 B1 EA015400 B1 EA 015400B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
concentration
acid
aqueous solution
tartaric
aluminium
Prior art date
Application number
EA200800582A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200800582A1 (ru
Inventor
Пилар Окон-Эстебан
Мануэль Гарсия-Рубио
Игнасио Гарсия-Диего
Мария-Анхелес Лавия-Гонсалес-Эскалада
Original Assignee
Эрбус Оперейшнс, С.Л.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эрбус Оперейшнс, С.Л. filed Critical Эрбус Оперейшнс, С.Л.
Publication of EA200800582A1 publication Critical patent/EA200800582A1/ru
Publication of EA015400B1 publication Critical patent/EA015400B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

В изобретении описан способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевого сплава, в котором изделие из алюминия или алюминиевого сплава погружают при температуре от 0 до 140°C, предпочтительно от 0 до 130°C, в водный раствор, содержащий серную кислоту, винную кислоту и по меньшей мере одну неорганическую соль переходного металла, и прикладывают регулируемую разность потенциалов, причем водный кислотный электролит состоит из водного раствора винной и серной кислот, в котором концентрация серной кислоты составляет от 0,2 до 0,9 M, а концентрация L-(+)-винной кислоты - от 0,2 до 0,8 M, и одной или нескольких неорганических солей одного или нескольких переходных металлов в концентрации от 1∙10до 1 M, причем длительность анодирования составляет от 5 до 120 мин. В результате получают слои оксида алюминия, характеристики которых аналогичны характеристикам пленок, полученных традиционным анодированием с использованием растворов хромовой кислоты, даже превышают их.

Description

Настоящее изобретение относится к анодированию изделий из алюминия или алюминиевых сплавов, в том числе из чистого или почти чистого алюминия и из любых его сочетаний с другими элементами в любых пропорциях.
Уровень техники
Как правило, растворы кислот, используемые в процессах анодирования, содержат высококонцентрированную серную кислоту или хромовую кислоту. Последняя является основным компонентом, используемым в аэрокосмической отрасли. Серная кислота не используется в аэрокосмической отрасли изза невысокой величины сцепления с покрытием, а хромовая кислота очень ядовита для живых организмов и представляет опасность для окружающей среды.
В другом способе для анодирования деталей с использованием электролиза с малым воздействием на окружающую среду используется водный раствор серной и винной кислот. Такой способ раскрыт в публикации иδ 2002/0157961 А1. Другой альтернативой является использование водного раствора серной и ортоборной кислот, которое описано в патенте ϋδ 4894127. К сожалению, эти способы не обеспечивают таких высоких характеристик стойкости алюминия или алюминиевых деталей к коррозии, которые обеспечиваются при обработке хромовой кислотой.
В предлагаемом в настоящем изобретении способе используются изделия из алюминия или алюминиевого сплава, являющиеся анодами в электролитической ванне, наполненной водным раствором кислоты, для создания оксидной пленки на поверхности обрабатываемых деталей.
Эта пленка из оксида алюминия на поверхности деталей из алюминия или алюминиевых сплавов обладает хорошим сцеплением с покрытием и повышает коррозионную стойкость.
Раскрытие изобретения
В изобретении предлагается способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевых сплавов, при осуществлении которого изделие из алюминия или алюминиевого сплава погружают в водный раствор, содержащий серную кислоту, винную кислоту и по меньшей мере одну неорганическую соль переходного металла, и прикладывают регулируемую (контролируемую) разность потенциалов, причем водный кислотный электролит состоит из водного раствора винной и серной кислот, в котором концентрация серной кислоты составляет от 0,2 до 0,9 М, а концентрация Ь-(+)-винной кислоты - от 0,2 до 0,8 М, и одной или нескольких неорганических солей одного или нескольких переходных металлов в концентрации от 1 -10-6 до 1 М, причем длительность анодирования составляет от 5 до 120 мин.
В предлагаемом в изобретении способе неорганическая соль переходного металла может быть солью по меньшей мере одного металла, выбранного из металлов групп ΙΙΙΒ, ГУВ, УВ, νίΒ, УПВ, νΐΙΙΒ, ΙΒ и ΙΙΒ, солью лантаноида или актиноида, комбинаций указанных элементов и предпочтительно солью молибдена.
Вышеуказанная неорганическая соль или соли действуют как ингибиторы коррозии, предотвращая развитие различных коррозионных реакций (в зависимости от типа неорганической соли), в результате чего улучшаются антикоррозионные характеристики обработанных изделий.
В качестве анода могут использоваться анодируемые изделия из алюминия и алюминиевых сплавов.
В процессе анодирования температуру водного раствора поддерживают в диапазоне от 0 до 140°С, предпочтительно от 0 до 130°С, более предпочтительно от 5 до 80°С и наиболее предпочтительно от 30 до 40°С.
К электролитической ванне прикладывают разность потенциалов, составляющую от 0,5 до 130 Β, предпочтительно от 1 до 120 Β, более предпочтительно от 2 до 100 Β и наиболее предпочтительно от 10 до 30 Β.
Продолжительность процесса анодирования составляет, как указано выше, от 5 до 120 мин, предпочтительно от 5 до 40 мин.
Продолжительность цикла осуществления предлагаемого в изобретении способа примерно на 40% ниже, чем для традиционного способа анодирования с использованием хромовой кислоты.
Токсичность и экологическая опасность отходов, получаемых при осуществлении предлагаемого в изобретении способа, существенно ниже по сравнению с традиционными процессами анодирования.
Примеры
Пример 1. Анодирование изделия из алюминиевого сплава серии 2000 в ванне с электролитом, содержащим винную и серную кислоты и молибденовую соль.
Сначала деталь с размерами 150x100x2 мм, изготовленную из алюминиевого сплава серии 2000, подвергли стандартным операциям чистки и удаления поверхностного слоя: обезжириванию путем погружения примерно на 10 мин, промыванию в дистиллированной воде в течение примерно 5 мин, удалению поверхностного слоя в течение примерно 10 мин и промыванию в дистиллированной воде в течение 5 мин.
Затем деталь полностью погрузили в электролитическую ванну, причем деталь использовалась в качестве анода, а катод был выполнен из нержавеющей стали марки ΑΙδΙ 321, и площадь его поверхно
- 1 015400 сти была больше или равна площади поверхности анода. В качестве электролита использовали водный раствор кислот, содержащий серную кислоту в концентрации 0,4 М, Ь-(+)-винную кислоту в концентрации 0,53 М и молибденовую соль в концентрации 0,25 М. Температуру ванны поддерживали на уровне 37±1°С.
Разность потенциалов повышали с 0 до 14 В со скоростью 2,8 В/мин, затем проводили процесс в течение 20 мин при разности потенциалов 14 В, в результате чего образовался оксидный слой толщиной примерно 2 мкм.
Затем деталь около 5 мин промывали в анодной воде и закупорили поры оксидной пленки, выдержав в анодной воде в течение примерно 40 мин. После этого деталь высушили горячим воздухом.
Пример 2. Анодирование детали из плакированного алюминиевого сплава серии 2000 в ванне с электролитом, содержащим винную и серную кислоты и молибденовую соль
Деталь с размерами 150x100x2 мм, изготовленная из плакированного алюминиевого сплава серии 2000, прошла стандартные операции чистки и удаления поверхностного слоя, указанные в примере 1.
Затем деталь полностью погрузили в электролитическую ванну, в которой деталь использовалась в качестве анода, а катод был выполнен из нержавеющей стали марки ΑΙ8Ι 321, и площадь его поверхности была больше или равна площади поверхности анода. Использовался такой же электролит, и анодирование осуществляли при тех же условиях, что и в примере 1, в результате чего получали оксидный слой толщиной примерно 2 мкм.
Анодированную деталь промывали и закрывали поры оксидной пленки так же, как и в примере 1.
Пример 3 (сравнительный). Анодирование детали из алюминиевого сплава серии 2000 в ванне с электролитом, содержащим винную и серную кислоты.
Деталь с размерами 150x100x2 мм, изготовленная из алюминиевого сплава серии 2000, прошла стандартные операции чистки и удаления поверхностного слоя, указанные в примере 1.
Затем деталь полностью погрузили в электролитическую ванну, в которой деталь использовалась в качестве анода, а катод был выполнен из нержавеющей стали марки ΑΙ8Ι 321, и площадь его поверхности была больше или равна площади поверхности анода. Использовался такой же электролит, и анодирование осуществляли при тех же условиях, что и в примере 1, в результате чего получили оксидный слой толщиной примерно 3 мкм.
Анодированную деталь промывали и закрывали поры оксидной пленки так же, как и в примере 1.
Пример 4 (сравнительный). Анодирование алюминиевого сплава серии 2000 в ванне с электролитом, содержащим винную и серную кислоты.
Деталь с размерами 150x100x2 мм, изготовленная из плакированного алюминиевого сплава серии 2000, прошла стандартные операции чистки и удаления поверхностного слоя, указанные в примере 1.
Затем деталь полностью погрузили в электролитическую ванну, в которой деталь использовалась в качестве анода, а катод был выполнен из нержавеющей стали марки ΑΙ8Ι 321, и площадь его поверхности была больше или равна площади поверхности анода. В качестве электролита использовали водный раствор кислот, содержащий серную кислоту в концентрации 0,4 М, Ь-(+)-винную кислоту в концентрации 0,53 М и молибденовую соль в концентрации 0,25 М. Температуру ванны поддерживали на уровне 37±1°С.
Разность потенциалов повышали с 0 до 14 В со скоростью 2,8 В/мин, затем проводили процесс в течение 20 мин при разности потенциалов 14 В, в результате чего образовался оксидный слой толщиной примерно 3 мкм.
Анодированную деталь промывали и закрывали поры оксидной пленки так же, как и в примере 1.
Пример 5 (сравнительный). Анодирование с использованием хромовой кислоты.
Деталь с размерами 150x100x2 мм, изготовленная из плакированного алюминиевого сплава серии 2000, прошла стандартные операции чистки и удаления поверхностного слоя, указанные в примере 1.
Затем деталь полностью погрузили в электролитическую ванну, в которой деталь использовалась в качестве анода, а катод был выполнен из нержавеющей стали марки ΑΙ8Ι 321, и площадь его поверхности была больше или равна площади поверхности анода. В качестве электролита использовали водный раствор хромовой кислоты. Температуру ванны поддерживали в диапазоне от 35 до 40°С.
Разность потенциалов повышали с 0 до 40 В со скоростью 5 В/мин, затем проводили процесс в течение 45 мин при разности потенциалов 14 В, в результате чего образовался оксидный слой толщиной примерно 3 мкм.
Анодированную деталь промывали и закрывали поры оксидной пленки так же, как и в примере 1.
Сравнение свойств деталей, обработанных в вышеуказанных примерах, приведено в таблице.
- 2 015400
Деталь Толщина, мкм *1 ^Выдерживание в течение 96 ч ^Выдерживание в течение 336 ч ж;------ Сцепление с высохшим Л КП*. СИ ' Сцепление с влажным ЛКП*, <31
Пример 1 2 прошел прошел 0 0
Пример 2 2 прошел прошел 0 0
Пример 3 3 прошел не прошел 0 0
Пример 4 3 прошел не прошел 0 0
Пример 5 3 прошел прошел 0 0
* лакокрасочное покрытие (1) Испытание выдерживанием образца в соляном тумане в соответствии с методикой Л8ТМ В 117.
(2) Испытание на сцепление (адгезию) поверхности с покрытием по стандарту Ι8Θ 2409 (до погружения в дистиллированную воду и через 14 дней после погружения в дистиллированную воду).
Изделия, обработанные в соответствии с предлагаемым в изобретении способом, выдерживли в соляном тумане более 336 ч в соответствии с требованиями, установленными в части 3.7.1.2 военного стандарта М1Б-А-8625-Р для анодного слоя типа 1С.
Сравнение полученных результатов для испытаний, выполненных на образцах в соответствии с изобретением и в сравнительных примерах, позволяет сделать заключение, что оксидные пленки, полученные в соответствии с предлагаемым в изобретении способом, имеют лучшие антикоррозионные характеристики по сравнению с оксидными пленками, полученными с использованием водных растворов кислот без неорганических солей. Эти характеристики соответствуют характеристикам, полученным при анодировании в хромовой кислоте, или превышают их.

Claims (9)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевых сплавов, отличающийся тем, что изделие из алюминия или алюминиевого сплава погружают в водный раствор, содержащий серную кислоту, винную кислоту и по меньшей мере одну неорганическую соль переходного металла, и прикладывают регулируемую разность потенциалов, причем водный кислотный электролит состоит из водного раствора винной и серной кислот, в котором концентрация серной кислоты составляет от 0,2 до 0,9 М, а концентрация Ь-(+)-винной кислоты - от 0,2 до 0,8 М, и одной или нескольких неорганических солей одного или нескольких переходных металлов в концентрации от 1-10-6 до 1 М, причем длительность анодирования составляет от 5 до 120 мин.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что неорганическая соль является молибденовой солью.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве анода используют анодируемые изделия из алюминия или алюминиевого сплава.
  4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру водного раствора во время анодирования поддерживают в диапазоне от 0 до 130°С.
  5. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что к электродам электролитической ванны прикладывают разность электрических потенциалов, составляющую от 1 до 120 В.
  6. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катода используют стальную пластину.
  7. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют водный раствор винной и серной кислот и молибденовую соль.
  8. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что водный раствор содержит серную кислоту в концентрации 0,20 до 0,50 М, Ь-(+)-винную кислоту в концентрации от 0,40 до 0,55 М и молибденовую соль в концентрации от 0,20 до 0,30 М.
  9. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют катод, изготовленный из нержавеющей стали марки ΑΙ8Ι 321, площадь поверхности которого больше или равна площади поверхности анода, используют водный раствор, содержащий серную кислоту в концентрации 0,4 М, Ь-(+)-винную кислоту в концентрации 0,53 М и молибденовую соль в концентрации 0,25 М, и температуру электролитической ванны поддерживают на уровне 37±1°С, а разность потенциалов повышают со скоростью 2,8 В/мин с 0 до 14 В и затем поддерживают на этом уровне в течение 20 мин.
EA200800582A 2007-10-29 2008-03-13 Способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевых сплавов EA015400B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200702842A ES2324850B1 (es) 2007-10-29 2007-10-29 Procedimiento de anodizado de aluminio o aleaciones de aluminio.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200800582A1 EA200800582A1 (ru) 2009-06-30
EA015400B1 true EA015400B1 (ru) 2011-08-30

Family

ID=39591783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800582A EA015400B1 (ru) 2007-10-29 2008-03-13 Способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевых сплавов

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090107848A1 (ru)
EP (1) EP2055810A3 (ru)
CN (1) CN101423965A (ru)
BR (1) BRPI0800622A2 (ru)
CA (1) CA2624579A1 (ru)
EA (1) EA015400B1 (ru)
ES (1) ES2324850B1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102639307B (zh) * 2009-11-27 2014-08-06 夏普株式会社 模具的制作方法和蛾眼结构的制作方法
EP3445896B1 (en) * 2016-04-18 2023-10-18 Fokker Aerostructures B.V. Method of anodizing an article of aluminium or alloy thereof
RU2694430C1 (ru) * 2018-08-31 2019-07-15 Российская Федерация в лице Общество с ограниченной ответственностью "РУСОКСИД" (ООО "РУСОКСИД") Способ получения диэлектрического слоя на поверхности алюминиевой подложки
WO2020160690A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Surface treatments
CN110306940B (zh) 2019-08-05 2020-04-28 湖南科技大学 海底钻机大容量紧凑型钻管库横躺状态下的转动支撑装置
EP4269662A1 (en) 2022-04-29 2023-11-01 Airbus Operations GmbH Methods for anodizing a part surface and subsequently coating the anodized part surface for corrosion protection purposes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB469571A (en) * 1935-04-25 1937-07-28 Schering Kahlbaum Ag Process for the anodic coating of aluminium and aluminium alloys and electrolytes therefor
US5205922A (en) * 1990-11-20 1993-04-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Formation of pitting resistant anodized films on aluminum
EP1233084A2 (en) * 2001-02-20 2002-08-21 Alenia Aeronautica S.P.A. "Anodizing process, with low environmental impact, for a workpiece of aluminium or aluminium alloys"
DE10361888B3 (de) * 2003-12-23 2005-09-22 Airbus Deutschland Gmbh Anodisierverfahren für Aluminiumwerkstoffe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1331558A (fr) * 1962-05-25 1963-07-05 Carnaud & Forges Perfectionnements aux procédés d'oxydation anodique de l'aluminium
JPS5319974B2 (ru) * 1972-10-04 1978-06-23
DK187391D0 (da) * 1991-11-15 1991-11-15 Inst Produktudvikling Fremgangsmaade til efterbehandling af zinkbelagte materialer samt behandlingsoploesning til brug ved fremgangsmaaden
GB9825043D0 (en) * 1998-11-16 1999-01-13 Agfa Gevaert Ltd Production of support for lithographic printing plate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB469571A (en) * 1935-04-25 1937-07-28 Schering Kahlbaum Ag Process for the anodic coating of aluminium and aluminium alloys and electrolytes therefor
US5205922A (en) * 1990-11-20 1993-04-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Formation of pitting resistant anodized films on aluminum
EP1233084A2 (en) * 2001-02-20 2002-08-21 Alenia Aeronautica S.P.A. "Anodizing process, with low environmental impact, for a workpiece of aluminium or aluminium alloys"
DE10361888B3 (de) * 2003-12-23 2005-09-22 Airbus Deutschland Gmbh Anodisierverfahren für Aluminiumwerkstoffe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Grilikhes S.Ya. Oksidnye i fosfatnye pokrytiya metallov. Mashinostroenie, Leningrad, 1985, s.23, 24 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA200800582A1 (ru) 2009-06-30
ES2324850B1 (es) 2010-06-07
US20090107848A1 (en) 2009-04-30
EP2055810A3 (en) 2013-01-23
CN101423965A (zh) 2009-05-06
BRPI0800622A2 (pt) 2009-06-30
CA2624579A1 (en) 2009-04-29
EP2055810A2 (en) 2009-05-06
ES2324850A1 (es) 2009-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7922889B2 (en) Anodising aluminum alloy
KR930001522B1 (ko) 양극 알루미늄 산화물 필름 및 그 형성방법
US10309029B2 (en) Method for forming a multi-layer anodic coating
EA015400B1 (ru) Способ анодирования изделий из алюминия или алюминиевых сплавов
US20160047057A1 (en) Method for anodizing parts made of an aluminum alloy
US20150191604A1 (en) Composition and Method for Inhibiting Corrosion of an Anodized Material
RU2543580C1 (ru) Способ получения защитных покрытий на сплавах магния
JP3894950B2 (ja) アルミニウムまたはアルミニウム合金の処理
KR20150057071A (ko) 알루미늄 합금의 표면 처리방법
JP2011511164A (ja) アルミニウム部材の多機能皮膜
EP0439911B1 (en) Low temperature corrosion resistance improvement in anodized aluminum
RU2528285C1 (ru) Способ антикоррозионной обработки сплавов алюминия
CN110129855A (zh) 一种铝合金防腐的表面处理方法
WO2004027121A2 (en) Accelerated sulfuric acid and boric sulfuric acid anodize process
ITMI20011095A1 (it) Corpo pressofuso in alluminio e magnesio con strato di verniciatura ad immeersione caraforetico cotto e procedimento per la sua produizione
JP3176470B2 (ja) 多層皮膜形成方法
JP5086688B2 (ja) 表面処理アルミニウムの製造方法
KR102487889B1 (ko) 잔존액 전기처리 단계가 포함된 아노다이징 방법
RU2496924C1 (ru) Способ модифицирования поверхности титана и его сплавов
US3073760A (en) Sealing of anodized coatings
JP2006283193A (ja) 塗装用のアルミニウム材の製造方法および極性基を有する樹脂を用いた塗料の塗装用のアルミニウム材の製造方法。
JP4732081B2 (ja) 酸化アルミニウム膜形成用組成物及び酸化アルミニウム膜形成方法
JP2010018890A (ja) 耐食性に優れた表面処理アルミニウム材料およびその製造方法
JPS607040B2 (ja) アルミニウムまたはアルミニウム合金の電着塗装法
JPH0765234B2 (ja) アルミニウム板の塗装前下地処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU