ES2200219T3 - Procedimiento para producir recubrimientos protectores duros sobre articulos fabricados de aleaciones de aluminio. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para obtener recubrimientos protectores sobre artículos de aleación de aluminio, incluyendo el procedimiento un procedimiento de recubrimiento de óxido de ánodo-cátodo en un electrolito alcalino a una 5 temperatura de 15-50ºC, usando una corriente alterna de 50-60 Hz, caracterizado porque en una etapa inicial del procedimiento, se realiza el recubrimiento de óxido durante 5-90 segundos a una densidad de corriente de 160-180 A/dm2, posteriormente se reduce la densidad de corriente a 3-30 A/dm2 y se continúa el procedimiento en un régimen de demanda de energía progresivamente decreciente hasta que se obtiene un recubrimiento del espesor requerido.

Description

Procedimiento para producir recubrimientos protectores duros sobre objetos de aleaciones de aluminio.

La presente invención trata de procedimientos para aplicar recubrimientos protectores de óxido a objetos hechos de aleaciones de aluminio y, más concretamente, de un procedimiento de recubrimiento de óxido electrolítico de plasma de las superficies de los objetos. La invención se puede usar en ingeniería, fabricación de equipos y otros sectores industriales.

Debido a sus propiedades físicas y mecánicas y al procedimiento usado para fabricar objetos de configuración compleja, las aleaciones de aluminio (tanto forjado como moldeable) cada vez se usan más en la fabricación de piezas importantes y de desgaste rápido de las máquinas. Por lo tanto, hay una necesidad urgente de que se produzcan recubrimientos protectores que sean resistentes al uso cuando se expongan a partículas abrasivas y elevadas temperaturas locales y que no resulten afectados por ambientes corrosivos. Una forma de tratar este problema consiste en aplicar recubrimientos de corindón de óxido cerámico a aleaciones de aluminio usando un procedimiento de recubrimiento de óxido electrolítico de plasma. De crucial importancia para el funcionamiento a largo plazo de objetos con un recubrimiento de este tipo son el espesor, la microdureza y la fuerza de adherencia al substrato del recubrimiento; mientras que para que el procedimiento se lleve a la práctica, éste debe tener un alto rendimiento y ser seguro, el equipo debe ser sencillo y el modo en que se usa no debe suponer ningún riesgo para el entorno.

Técnica anterior

Se conoce un procedimiento para oxidar aleaciones de aluminio (documento DE, A1, 4209733) en un régimen de ánodo-cátodo con una densidad de corriente de 2-20 A/dm^{2} y amplitud de voltaje final de: ánodo - 30-750 V; cátodo - 15-350 V. La frecuencia de impulsión puede variar de 10 a 150 Hz, con una duración del impulso de la corriente anódica de 10-15 ms y la duración del impulso de la corriente catódica de 5 ms. El procedimiento permite que se apliquen recubrimientos de óxido sólidos y densos de 50-250 micrómetros de espesor usando un electrolito de silicato alcalino o aluminato alcalino.

Este procedimiento tiene los siguientes inconvenientes: bajo rendimiento, alto consumo de energía y necesidad de un equipo complejo. Además, el uso del electrolito de silicato alcalino tradicional no garantiza que se produzca un recubrimiento de buena calidad en los objetos. El uso a largo plazo del electrolito provoca cambios en las características de los recubrimientos aplicados, con un deterioro en la calidad y una disminución en el espesor de los mismos. La estabilidad del electrolito está entre 30-90 Ah/l y no se puede ajustar durante el procedimiento.

Se conoce un procedimiento para obtener recubrimientos de óxido cerámico sólidos de baja porosidad y con buena adherencia al substrato, 100 \mum o más de espesor, sobre aleaciones de aluminio (documento US, A, 5616229). La conformación de la capa tiene lugar en un régimen de ánodo-cátodo en una sucesión de diversos baños que contienen un electrolito de silicato alcalino. De estos baños, el primero contiene sólo una solución acuosa de 0,5 g/l de KOH; la segunda contiene una solución acuosa de 0,5 g/l de KOH y 4 g/l de tetrasilicato sódico y la tercera contiene una solución acuosa de 0,5 g/l de KOH y 11 g/l de tetrasilicato sódico. El principal inconveniente de este procedimiento conocido es el uso de un electrolito tradicional inestable, unido al complejo diseño del equipo y a la compleja disposición del material.

Se conoce otro procedimiento por el cual se pueden aplicar recubrimientos de óxido cerámico resistentes al uso sobre aleaciones de aluminio (documento US, A, 5385662), de 50-150 \mum de espesor, usando recubrimientos de óxido anódicos químicos de plasma con una densidad de corriente superior a 5 A/dm^{2} y a una temperatura electrolítica de hasta 15ºC. Se admite un rango de fluctuación de temperatura muy limitado de \pm2ºC. El electrolito está formado por una solución acuosa de fosfato y borato sódico y también contiene fluoruro amónico; la concentración total de sales en la solución no debe exceder de 2 M/l. El uso de este eletrolito no permite que se obtenga un recubrimiento con un índice de microdureza elevado sobre aleaciones de aluminio (no superior a 7,5 GPa). Esto también está indicado por el bajo valor del voltaje del ánodo final (justo 250 V). El electrolito contiene también fluoruros dañinos que se tienen que consumir para deshacerse de ellos. Para obtener recubrimientos con un alto nivel de dureza (hasta 20 GPa), se ha propuesto que el electrolito descrito anteriormente se diluya en 100 partes de agua y 0,1 M de aluminato sódico y 0,1 M de silicato sódico añadido (el pH de una solución de este tipo es de 10-12). Una vez más, el principal inconveniente de este procedimiento es la falta de estabilidad del electrolito de aluminosilicato. El aluminato sódico también es poco soluble en agua, lo cual da lugar a un recubrimiento de óxido que es irregular en cuanto al espesor del recubrimiento y a la formación de depósitos en las paredes del baño de acero inoxidable que son difíciles de eliminar.

Se conoce un procedimiento para aplicar recubrimientos sólidos resistentes a la corrosión a objetos hechos de aluminio y sus aleaciones (documento US, A, 5275713) en una solución acuosa de electrolitos que contiene un silicato de metal alcalino, peróxido de hidrógeno y pequeñas cantidades de fluoruro de hidrógeno, hidróxido de metal alcalino y un óxido metálico (por ejemplo, óxido de molibdeno). La solución tiene un pH de 11,2-11,8. Se suministra un potencial positivo al objeto desde una fuente de corriente directa o pulsada. Durante los primeros 1-60 s se eleva el voltaje a 240-260 V y durante los siguientes 1-20 minutos (dependiendo del espesor del recubrimiento requerido), se aumenta de forma uniforme a 380-420 V. La introducción de peróxido de hidrógeno como un acumulador de oxígeno en el electrolito ayuda a elevar la tasa de incremento del recubrimiento de óxido y su dureza mediante la intensificación del recubrimiento de óxido del metal en la zona de descarga disruptiva.

Un inconveniente de este procedimiento, sin embargo, es el contenido de fluoruros y sales de metales pesados del electrolito. Las sales de metales pesados también tienen un efecto dañino en la estabilidad y la duración del uso del electrolito, dado que los iones de metales pesados son catalizadores y aceleran significativamente la descomposición del peróxido de hidrógeno de la solución. Además, el "sobrevoltaje" conseguido en los primeros segundos del procedimiento, mientras se inicia el periodo de recubrimiento de óxido previo a la disrupción para que se limite en cierta medida, no tiene ningún efecto virtual en las propiedades del recubrimiento, dado que se forma en densidades de corriente relativamente bajas (no superiores a 15 A/dm^{2}). Este procedimiento se usa para aplicar finas películas de óxido (de hasta 30 \mum) que siempre tienen buena adherencia al substrato.

El procedimiento que más se parece a la invención propuesta es uno en el que se aplican recubrimientos de óxido cerámico sólidos a objetos hechos de aleaciones de aluminio mediante el recubrimiento de óxido electrolítico de plasma (documento RU, C1, 2070622) en un régimen anódico de impulsos y/o un régimen de ánodo-cátodo usando una corriente de frecuencia industrial. Se usa un electrolito ambientalmente limpio, que comprende una solución acuosa de un hidróxido de metal alcalino, un silicato y un pirofosfato de metal alcalino. Los iones del pirofosfato P_{2}O_{7}^{-4} estabilizan la solución de silicato coloidal y desempeñan un papel activo tanto en la síntesis plasmoquímica de los óxidos como en los canales de descomposición disruptiva y en los procedimientos de policondensación electroquímica de complejos de aniones del electrolito en la superficie libre de disrupciones. El electrolito ofrece un alto nivel de estabilidad (hasta 400 A-b/l) y la capacidad de ajustarse mientras se usa. Un inconveniente del procedimiento conocido es la tasa relativamente baja de formación del recubrimiento de óxido y el alto nivel de consumo de energía del procedimiento.

Descripción del objeto de la invención

El principal objetivo de esta invención es mejorar la calidad del recubrimiento de óxido cerámico mediante un aumento de la fuerza de adherencia al substrato y de la microdureza del recubrimiento. Otro objetivo de la invención es aumentar la tasa de formación del recubrimiento de óxido mediante la intensificación de las reacciones de la síntesis plasmoquímica sin aumentar el consumo de energía del procedimiento. Un objetivo más del procedimiento es garantizar que se obtengan recubrimientos de óxido de calidad durante un periodo de tiempo relativamente largo mediante el uso de un electrolito con un alto nivel de estabilidad y la capacidad de ajustarse durante su uso. Otro objetivo más de la invención es reducir el coste de la ejecución del procedimiento de recubrimiento de óxido mediante el uso de un equipo sencillo y seguro con la mínima disposición del material esencial y un electrolito ambientalmente limpio que comprenda componentes baratos y abundantes.

Los objetivos descritos se logran realizando un recubrimiento de óxido de aleaciones de aluminio en un electrolito alcalino a una temperatura de 15-50ºC en un régimen de ánodo-cátodo usando una corriente alterna de 50-60 Hz. En la primera etapa del procedimiento, el recubrimiento de óxido se lleva a cabo durante 5-90 segundos en una densidad de corriente de 160-180 A/dm^{2}, luego la densidad de corriente se reduce hasta una corriente óptima de 3-30 A/dm^{2} y el principal procedimiento establecido de recubrimiento de óxido se realiza en un régimen de reducción espontánea de consumo de potencia hasta que se produzca un recubrimiento del espesor requerido. El electrolito alcalino es una solución acuosa de un hidróxido de metal alcalino a 1-5 g/l, un silicato de metal alcalino a 2-15 g/l, un pirofosfato de metal alcalino a 2-20 g/l y compuestos de peróxido a 2-7 g/l (en términos de H_{2}O_{2}-30%).

El régimen de reducción espontánea de potencia es uno en el que se establece el nivel de corriente polarizante inicial, después de lo cual no hay ningún ajuste en línea de los parámetros de corriente hasta el final del procedimiento de recubrimiento de óxido. Dado que la resistencia eléctrica aumenta con la dilatación del recubrimiento, se requiere una diferencia potencial progresivamente más grande entre los electrodos para descargas disruptivas consecutivas. El número de descargas disruptivas en la superficie que se va a oxidar disminuye gradualmente, pero se hacen más potentes y "arden" durante más tiempo. De este modo, en un régimen de potencia decreciente hay un aumento regular y espontáneo en el voltaje y una caída de la magnitud de corriente, mientras que la potencia consumida en el recubrimiento de óxido es un 30-40% menos al final del régimen que al principio.

El principal inconveniente de los procedimientos conocidos de recubrimiento de óxido (documentos DE, A1, 4209733; US, A, 5385662; RU, C1, 2070622) es el largo tiempo requerido para conseguir el régimen disruptivo, que, a su vez, aumenta la duración de todo el procedimiento de formación del recubrimiento. La consecución de un régimen disruptivo resulta particularmente molesta y técnicamente compleja para el recubrimiento de óxido de las aleaciones de aluminio que contienen silicio.

El tiempo del recubrimiento de óxido puede no reducirse al elevar los parámetros eléctricos de la electrólisis, por ejemplo, la densidad de corriente (por encima de 30 A/dm^{2}), debido a un deterioro en la calidad del recubrimiento y un aumento pronunciado del consumo de energía del procedimiento. Sin embargo, el tiempo de transición de la etapa de anodización a la etapa de descarga disruptiva depende de la densidad de la corriente inicial.

Además del procedimiento al que se ha hecho referencia anteriormente (documento US, A, 5275713), también se ha intentado con anterioridad iniciar el procedimiento de recubrimiento de óxido con una densidad de gran amperaje (documento SU, A1, 1398472). Sin embargo, en todos los casos conocidos se usó un procedimiento anódico, en otras palabras, se suministró a los electrodos una corriente de impulsos o directa de polarización positiva.

\newpage

Sin embargo, la práctica ha enseñado que los procedimientos de recubrimiento de óxido a menudo retardan la formación de las etapas del hidróxido (boemita, bayerita).

La pausa entre impulsos en el procedimiento disruptivo anódico resulta en ocasiones de duración insuficiente para desviar las descargas disruptivas a nuevas áreas frías de la superficie. Las descargas se producen donde acaban de terminarse. Mientras tanto, en las áreas donde no se han producido descargas durante mucho tiempo, se produce una conformación del fondo de los poros de la etapa del hidróxido en un régimen de recubrimiento de óxido químico normal. La resistencia dieléctrica de estos lugares es muy alta e incluso es posible que haya casos del procedimiento de recubrimiento de óxido que lleguen gradualmente a detenerse, a pesar de un aumento sustancial en el voltaje del ánodo.

Sin embargo, las etapas del hidróxido poseen propiedades rectificadoras. En consecuencia, la imposición de impulsos de polaridad negativa (procedimiento de ánodo-cátodo) produce descargas eléctricas en lugares donde el recubrimiento es unipolar por naturaleza. La descarga de ánodos posterior a la descarga de cátodos comienza con una permeabilidad de capas de óxido elevada. De este modo, con la polarización de corriente alterna de un electrodo de aleación de aluminio, se forma un recubrimiento de óxido denso de espesor regular.

El diseño técnico propuesto en el procedimiento para el cual se realiza la solicitud implica la liberación de impulsos heteropolares al electrodo tanto en la etapa inicial del procedimiento en una densidad de gran amperaje y también en un régimen establecido en una densidad de corriente óptima, que es sustancialmente diferente de los procedimientos conocidos.

El efecto positivo se obtiene mediante la presencia de descargas de micro-arco potentes en valores de densidad de gran amperaje en el periodo inicial de recubrimiento de óxido, lo cual proporciona una mezcla intensiva del metal del substrato y las películas de óxido. Esto aumenta la difusión mutua de la sustancia del substrato y del recubrimiento y ayuda a aumentar la fuerza de su adherencia. El análisis de la frontera entre el substrato y el recubrimiento muestra una zona de adherencia confusa, lo cual indica la formación de una zona de difusión incrementada. Durante un intervalo de tiempo tan breve, el consumo de energía eléctrica no productiva es mínimo y la temperatura del electrolito del baño cambia muy poco.

El tiempo empleado para conseguir el régimen disruptivo establecido y, en consecuencia también el tiempo de recubrimiento de óxido total, se reduce en un 10-25%.

Los valores de la densidad de corriente umbral y de la duración del procedimiento de recubrimiento de óxido se han comprobado experimentalmente. La densidad de corriente en la etapa inicial de 160-180 A/dm^{2} se determinó a partir de la condición de la velocidad máxima del recubrimiento de óxido de aluminio con una composición electrolítica seleccionada. La duración de la etapa inicial se selecciona específicamente para cada aleación, pero el incremento del tiempo por encima de los 90 segundos no origina ningún cambio perceptible en la calidad del recubrimiento, aunque provoque un consumo superior de electricidad.

Para obtener recubrimientos de óxido regulares, sobre todo en objetos de formas complejas, en la etapa establecida del procedimiento de recubrimiento de óxido ayuda a alternar un procedimiento de ánodo-cátodo con un procedimiento de cátodos, en los que sólo se liberaban impulsos catódicos al objeto y hay una activación adicional de la superficie que se está recubriendo. En este caso, la fuente de energía está equipada con una unidad para el ciclo del régimen que secuencialmente activa y desactiva el régimen de ánodo-cátodo o el régimen de cátodos para duraciones establecidas. La duración de la liberación de impulsos anódicos y catódicos es de 5-30 segundos y la duración de la liberación de impulsos catódicos es de 1-10 segundos. La densidad de corriente de los impulsos catódicos durante el régimen de cátodos es de 5-25% de la densidad de corriente durante el régimen de ánodo-cátodo. La alternancia del régimen de ánodo-cátodo y el régimen de cátodos ayuda a producir recubrimientos más densos y menos porosos de espesor regular.

Ejemplos de la forma de los impulsos de la corriente del procedimiento y su secuencia en el tiempo con los diferentes regímenes de electrólisis se ilustran en forma de gráfico en las figuras 1-4.

La figura 1 muestra la forma de la corriente en un régimen de ánodo-cátodo, donde la polarización se logra mediante una corriente sinusoidal alterna.

La figura 2 muestra la forma de la corriente en un régimen de ánodos, donde la polarización únicamente se logra mediante una corriente anódica.

La figura 3 muestra la forma de la corriente en un régimen de cátodos, donde la polarización únicamente se logra mediante una corriente catódica.

La figura 4 muestra la forma de la corriente en un régimen de ánodo-cátodo, donde se realiza una alternancia (con periodos establecidos) entre la polarización de corriente alterna y la polarización asimétrica de amplitud puramente catódica, donde:

A - amplitud de la corriente en periodo de ánodo-cátodo;

a - amplitud de la corriente en régimen de cátodo (catodización);

a = 0,05-0,25;

T_{ac} - duración del periodo de ánodo-cátodo, T_{ac} = 5-30 s;

T_{c} - duración del periodo de cátodo, T_{c} = 1-10 s

Varios investigadores han realizado intentos para usar compuestos de peróxido en electrolitos como fuente de oxígeno ligado químicamente (documentos US, A, 5275713; US, A, 5069763; SU, A1, 1767094). Los problemas han estado causados por la inestabilidad de las soluciones, dado que la intensidad de la descomposición de los compuestos de peróxido se eleva por la influencia de los alcalinos, el calor, la luz, etc.

Según esta invención, la adición de compuestos de peróxido a la composición de un electrolito conocido concede nuevas propiedades a la nueva composición. El pirofosfato de metal alcalino (en mayor medida) y el silicato de metal alcalino (en menor medida) que están presentes en la composición del electrolito son excelentes estabilizadores oxidantes basados en el peróxido de hidrógeno.

A pesar del hecho de que los pirofosfatos dan solución a un pH más alto que otros fosfatos, por ejemplo Na_{2}HPO_{4}, el efecto de estabilización de H_{2}O_{2} se mantiene durante 10 días y no se produce ninguna descomposición de H_{2}O_{2}. Esto permite que la nueva composición del electrolito se use en la producción industrial.

La introducción de compuestos de peróxido en un electrolito de silicato de pirofosfato alcalino tiene un efecto positivo tanto en el procedimiento de electrólisis como en la calidad del recubrimiento formado.

El peróxido de hidrógeno es simultáneamente una fuente de radicales libres de OH y de oxígeno. La difusión de oxígeno que sale del electrolito hacia la superficie del electrodo con disociación de H_{2}O_{2} conduce a la intensificación de las reacciones de plasma termoquímicas en la superficie del objeto que se va a recubrir. La velocidad de la formación de capas de óxido aumenta en un 10-25%. La microdureza del recubrimiento también se incrementa mediante un aumento en el contenido de óxido de aluminio en la composición de etapas de su etapa alfa de alta temperatura.

La naturaleza específica del procedimiento de recubrimiento de óxido en el nuevo electrolito está asociada, además, a una captura incrementada de electrones libres en la solución mediante el anión de peróxido y, en consecuencia, con un aumento de la energía de los iones positivos que se introduce en la solución a partir de la descarga. El resultado de este efecto es una polimerización más intensiva de pirofosfato y silicato. La iniciación de la polimerización y las cadenas policondensadas en la solución conducen a la formación intensiva de capas aislantes en el electrodo, lo cual provoca un aumento del voltaje de descargas eléctricas y esto, a su vez, conduce a un aumento de la microdureza del recubrimiento.

Por último, se forman sistemas de diversos polímeros inorgánicos y óxidos de aluminio con estructuras que reaccionan y penetran mutuamente, lo cual hace que el recubrimiento sea elástico y resistente a las cargas de impacto y vibración.

Los valores umbral de concentraciones de componentes en la composición de electrolitos se determinan experimentalmente. En concentraciones de componentes por debajo de los valores umbral indicados, el procedimiento de recubrimiento de óxido continúa en densidades de gran amperaje y los recubrimientos que se obtienen son irregulares, con porosidad mejorada alrededor de los extremos del objeto. Un aumento en la concentración de los componentes por encima de los valores umbral hace que se obtengan recubrimientos gruesos, frágiles y rígidos.

Entre los compuestos de peróxido que se pueden usar están el peróxido de hidrógeno y/o los peróxidos de metales alcalinos (Na_{2}O_{2}, K_{2}O_{2}, Li_{2}O_{2}) o los peróxo-solvatos de metales alcalinos (peroxofosfato, peroxocarbonato, peroxoborato, etc.).

La invención se ilustra en el ejemplo que se ofrece a continuación y en la tabla. Un disco de 200 mm de diámetro de aleación D16 (AlCu_{4}Mg_{2}), de 20 mm de profundidad, maquinado al tamaño establecido, se sometió a recubrimiento de óxido (superficie que se iba a recubrir 7,5 dm^{2}). El objeto se sumergió en un suministro de corriente en un baño de 600 litros que era un contraelectrodo y se conectó un compresor a aire burbuja mediante el electrolito. El electrolito usado se basaba en agua destilada con 2 g/l de carbonato potásico cáustico, 3 g/l de cristal de silicato de sodio, 4 g/l de pirofosfato de sodio y 3 g/l de peróxido de hidrógeno (30%). Con ayuda de una fuente de energía de 125 kW, se liberaron impulsos de voltaje positivos y negativos (régimen de ánodo-cátodo) en una secuencia alterna al objeto y al baño en una frecuencia de 50 Hz. Durante los 10 primeros segundos, se realizó el recubrimiento de óxido en una densidad de corriente de 160 A/dm^{2}, a continuación se redujo la densidad de corriente a 10 A/dm^{2} y se continuó el recubrimiento de óxido sin ninguna interferencia más hasta que se alcanzó un espesor de recubrimiento de 130 \mum. La densidad de corriente al final del procedimiento era de 6 A/dm^{2}. La temperatura del electrolito se mantuvo en el rango 35-45ºC. Después del recubrimiento de óxido, se lavaron los objetos en agua caliente y se secaron a 80ºC.

En el procedimiento de recubrimiento de óxido, se controlaron los valores de la corriente media del circuito y de la amplitud de los componentes anódico y catódico del voltaje de energía. Se registraron los valores de la corriente instantánea y del voltaje con un oscilógrafo. La fuerza de adherencia entre el recubrimiento de óxido y el metal se determinó usando un procedimiento de eje (calculado como el porcentaje de la fuerza de separación del área de recubrimiento dañada). La microdureza se midió en microsecciones oblicuas al eje (calculadas como el valor medio aritmético posterior a 10 mediciones a diferentes profundidades de capas de óxido).

La tabla muestra una comparación de los regímenes de electrólisis y las características de recubrimiento obtenidas en objetos de aleación de AlCu_{4}Mg_{2} usando los procedimientos conocidos y el procedimiento propuesto.

Como se puede observar en la tabla, el procedimiento propuesto ofrece los siguientes beneficios técnicos y económicos: se forman recubrimientos resistentes al uso de espesor comparable 1,1-1,25 veces más rápidamente sin aumentar el consumo de electricidad. Al mismo tiempo, la microdureza del recubrimiento se aumenta en un 15% de media y la fuerza de adherencia al material del substrato aumenta en un 15-20%.

De este modo, el procedimiento propuesto permite que se obtengan recubrimientos de óxido cerámico con buenas propiedades protectoras y físicas/mecánicas de forma segura en aleaciones de aluminio. Los recubrimientos tienen una microdureza alta y una elevada fuerza de adherencia al metal del substrato, que virtualmente impide la delaminación durante su uso.

El electrolito usado en el procedimiento propuesto ofrece una estabilidad excepcional y no supone ningún riesgo ambiental. No contiene cloruros, fluoruros, amoniaco ni sales de metales pesados.

El procedimiento se pone en práctica en un equipo de fabricación sencillo y seguro usando una corriente alterna de frecuencia industrial, con costes de explotación mínimos.

Aplicabilidad comercial

El procedimiento propuesto puede usarse convenientemente para aplicar recubrimientos resistentes al uso a objetos de aleaciones de aluminio que funcionan en ambientes en los que factores abrasivos y corrosivos están presentes, por ejemplo, pistones y camisas del cilindro de motores de combustión interna, la bomba y piezas del compresor, piezas de equipos hidráulicos y neumáticos, cojinetes lisos, válvulas de parada y de control, radiadores, intercambiadores de calor, etc.

TABLA

Composición de electrolitos, regímenes	Procedimiento	Procedimiento	Procedimiento
de electrólisis, características	conocido	conocido	propuesto
procedimiento de recubrimiento	(documento	(documento
y recubrimiento óxido	DE4209733)	RU2070622)
1. Composición de electrolitos:
Hidróxido de potasio, g/l	2	1	2
Silicato de sodio, g/l	9	2	3
Pirofosfato de sodio, g/l	-	3	4
Peróxido de hidrógeno, (30%) ml/l	-	-	3
Agua destilada, l	<1	<1	<1
2. Regímenes de formación de
recubrimiento:	690	720	780
Amplitud de voltaje anódico al
final del procedimiento, V	300	350	320
Amplitud de voltaje catódico al
final del procedimiento, V
Densidad de corriente (ánodo y
cátodo), A/dm^{2}	-	-	160
\hskip0,5cm - en la etapa inicial	6	8	106
\hskip0,5cm - en la etapa establecida	30	40	40
Temperatura electrolítica, ºC	180	150	135
Tiempo de recubrimiento de óxido,
mín.

TABLA (continuación)

Composición de electrolitos, regímenes	Procedimiento	Procedimiento	Procedimiento
de electrólisis, características	conocido	conocido	propuesto
procedimiento de recubrimiento	(documento	(documento
y recubrimiento óxido	DE4209733)	RU2070622)
3. Características del
recubrimiento:	100	130	130
Espesor del recubrimiento de óxido,	16,0	16,4	18,6
\mum	297	309	358
Microdureza, GPa
Fuerza de adherencia al substrato,
MPa
4. Características del
procedimiento:	0,090	0,085	0,080
Demanda de energía por unidad,	30-90	180-400	150-300
kWh.dm^{-2}/\mum
Estabilidad electrolítica, A.b/l

Claims (4)

1. Un procedimiento para obtener recubrimientos protectores sobre artículos de aleación de aluminio, incluyendo el procedimiento un procedimiento de recubrimiento de óxido de ánodo-cátodo en un electrolito alcalino a una temperatura de 15-50ºC, usando una corriente alterna de 50-60 Hz, caracterizado porque en una etapa inicial del procedimiento, se realiza el recubrimiento de óxido durante 5-90 segundos a una densidad de corriente de 160-180 A/dm^{2}, posteriormente se reduce la densidad de corriente a 3-30 A/dm^{2} y se continúa el procedimiento en un régimen de demanda de energía progresivamente decreciente hasta que se obtiene un recubrimiento del espesor requerido.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el recubrimiento de óxido en un régimen de demanda de energía decreciente se realiza con la alternancia de un régimen de ánodo-cátodo y un régimen de cátodo, una duración de suministro de impulsos anódicos y catódicos de 5-30 segundos y una duración de liberación de impulsos catódicos de 1-10 segundos y en el que una densidad de corriente de los impulsos catódicos en el régimen de cátodo es de 5-25% de una densidad de corriente de los impulsos ánodo-cátodo en el régimen de ánodo-cátodo.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que el electrolito es una disolución acuosa de hidróxido de metal alcalino a 1-5 g/l, un silicato de metal alcalino a 2-15 g/l, un pirofosfato de metal alcalino a 2-20 g/l y compuestos de peróxido a 2-7 g/l (en términos de H_{2}O_{2}-30%).

4. Un procedimiento según la reivindicación 3, en el que los compuestos de peróxido son peróxido de hidrógeno y/o peróxidos de metales alcalinos o peróxo-solvatos de metales alcalinos.