RU2046157C1 - Способ микродугового оксидирования вентильных металлов - Google Patents
Способ микродугового оксидирования вентильных металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046157C1 RU2046157C1 SU5050626A RU2046157C1 RU 2046157 C1 RU2046157 C1 RU 2046157C1 SU 5050626 A SU5050626 A SU 5050626A RU 2046157 C1 RU2046157 C1 RU 2046157C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- electrolyte
- pulse
- positive
- anode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Использование: для нанесения износостойких покрытий на роторы пневмопрядительных машин, ролики эмальагрегатов, торцовые уплотнения. Сущность изобретения: способ включает микродуговое оксидирование поверхности в щелочном электролите с частотой следования импульсов напряжения 50 Гц при соотношении амплитуд анодного и катодного тока 1,06-2, длительности отрицательных и положительных импульсов прямоугольной формы 100-300 мс, паузе между положительным и последующим отрицательным импульсом 100-300 мс, температуре электролита 15-30°С и плотности анодного тока 30-70 A/дм2. Дополнительно полученное покрытие уплотняют в растворе фторопласта. 1з. п. ф лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области электрохимического нанесения защитных покрытий на вентильные металлы и их сплавы.
Известен способ [1] изготовления декоративного покрытия на металлах, в водном электролите с применением образующих изоляцию металлов алюминия, титана, тантала, циркония, ниобия или их сплавов при помощи определяющей импульсное напряжение электрохимической и плазмохимической реакции при пике напряжения 250-750 В, длительности импульса 20-2 мс, частоте импульса 35-300 Гц, импульсном потоке 10-120 А, температуре электролита 318-360 К, средней плотности тока 0,1-1 А см-2.
Покрытия, получаемые данным способом, имеют недостаточную износостойкость и низкую производительность.
Наиболее близким является способ нанесения покрытий на металлы и их сплавы [2] в режиме микродугового оксидирования в щелочном электролите при наложении положительных и отрицательных импульсов напряжения.
Покрытие, получаемое по этому способу, имеет внешний рыхлый слой, который необходимо сошлифовывать, что приводит к изменению линейных размеров, а это недопустимо при обработке по данному способу технологических деталей, например, роторов ППМ, роликов эмальагрегатов. Покрытие имеет недостаточную износостойкость (абразивный износ 0,045 г/см2).
Цель изобретения получить износостойкое покрытие на деталях сложной формы, выполненных из вентильных металлов без изменения их линейных размеров, с низкой шероховатостью.
Эта цель достигается тем, что в способе микродугового оксидирования вентильных металлов и их сплавов процесс ведут в щелочном электролите с частотой следования импульсов напряжения 50 Гц при соотношении амплитуд анодного и катодного тока 1,06-2. Новым является то, что длительность отрицательных и положительных импульсов прямоугольной формы лежит в пределах 100-300 мс, а пауза между положительным и последующим отрицательным импульсом составляет 100-300 мс, при температуре электролита 15-30оС и плотности анодного тока 30-70 А/дм2. Дополнительно полученное покрытие уплотняется в растворе фторопласта.
Установлено, что при введении процесса в искровом режиме и наложении больших плотностей тока происходит сильный разогрев приэлектродного слоя, что ведет к образованию оплавлений на поверхности образца, разрушению и оплавлению покрытия. Ведение процесса при малых значениях длительности импульсов и низкой температуре электролита 15-30оС позволяет избежать сильного разогрева, т. к. микродуговые разряды возникают в течение короткого периода времени, а в интервале между ними тепло успевает отводиться в раствор. Температура электрода поддерживается ниже критической. Это способствует равномерному распределению плотности тока по поверхности образца, что ведет к получению равномерных по толщине покрытий, обладающих низкой шероховатостью.
Малые значения длительности импульсов приводят к появлению керамических и оксидных образований малых размеров, что обеспечивает низкую шероховатость покрытия. Шероховатость покрытия связана с коэффициентом трения. Низкая шероховатость обеспечивает низкий коэффициент трения. Длительность паузы между положительным и последующим отрицательным импульсом должна быть не меньше 100-300 мс. Этого времени достаточно для того, чтобы обеспечить отвод тепла от поверхности электрода. При катодном импульсе происходит поджигание искровым разрядом покрытия. Это приводит к образованию пор в покрытии. При длительности катодного импульса 100-300 мс пористость покрытия достигает 15% что достаточно для наполнения их полимерными материалами, например фторопластом. При введении в поры полимерного материала происходит связывание твердых соединений алюминия во внешнем слое и увеличение адгезии с внутренним слоем, что приводит к дальнейшему увеличению износостойкости покрытия (увеличивается в 32 раза) и уменьшению коэффициента трения до 0,06, что способствует уменьшению износа как самого образца так и контртела.
Прямоугольная форма импульсов тока обеспечивает наивысшую производительность, так как прямоугольный импульс тока имеет максимальное количество электричества, а количество электричества связано с производительностью.
Таким образом при реализации предлагаемого способа образуется двухслойное покрытие: монолитно проплавленный внутренний слой и внешний пористый слой, состоящий из твердых частиц соединений алюминия. Внешний слой имеет достаточную износостойкость (увеличение износостойкости в 6,7 раз), и низкую шероховатость.
П р и м е р 1. В режиме микродугового оксидирования наносили покрытие на роторы пневмопрядильных машин (ППМ), выполненные из материала Д16. Процесс вели в электролите следующего состава, г/л: натрий фтористый 10; натрий тетраборнокислый 10-водный 30; натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный 40; борная кислота 28, при температуре электролита 15-30оС. Использовали импульсный источник питания "Корунд" (изготовитель РИТЦ). Время образования покрытия 30-40 мин при толщине покрытия 20-30 мкм. Длительность положительного и отрицательного импульса 200 мс, пауза между ними 200 мс, частота следования положительных и отрицательных импульсов напряжения 50 Гц, напряжение 500 В, плотность тока 40-70 А/дм2, соотношение анодного и катодного токов 1,06-2. Покрытие, наносимое при этих режимах, имеет шероховатость Ra 0,27-0,3 мкм.
Покрытие наносили на 3 партии деталей.
Одна партия уплотнялась в растворе фторопласта. Для приготовления раствора фторопласта применяли бутиловый эфир уксусной кислоты (ГОСТ 22300-76) и фторопласт Ф-32 (ОСТ 6-05-432-78, дисперсность порошка 30-40 мкм) при следующем соотношении компонентов: Ф-32 5-10 г/л, бутиловый эфир уксусной кислоты до 1 л. Фторопласт растворяли в бутиловом эфире уксусной кислоты до получения однородной массы.
Вторую партию деталей уплотняли полиамидом марки 6/66/610-1 (ОСТ 6-05-438-830 дисперсность порошка 30-40 мкм). Раствор готовится аналогично.
Уплотнение осуществляли окунанием в раствор подогретой детали (Т 40-50оС) в течение 5-7 мин при нормальных условиях с последующей полимеризацией при температуре: для фторопласта 200-300оС, для полиамида 180оС, время полимеризации 15-20 мин. Коэффициент трения и износостойкость оценивали на машине трения СМТ в условиях: нагрузка 98 Н; материал пары СТ3; линейная скорость 3,925 м/c площадь контакта 2 см2. Износ покрытия оценивали весовым методом на весах точностью до 0,0001 г. Для сравнения в этих же условиях определяли износостойкость и коэффициент трения образца из сплава Д16.
В таблице приведены данные по износу, (износ оценивали как отношение износа упрочненного образца к износу неупрочненного образца) и коэффициенту трения.
П р и м е р 2. В режиме микродугового оксидирования наносили покрытие на ролики эмальагрегатов изготовленные из материала Д16. Процесс вели в щелочном электролите следующего состава, г/л: натрий фтористый 10; натрий тетраборнокислый 10-водный 30; натрий фосфорнокислый 12-водный 40. Использовали импульсный источник питания "Корунд". Время образования покрытия 30-40 мин. Длительность положительного и отрицательного импульсов 200 мс, пауза между ними 200 мс, частота следования импульсов напряжения 50 Гц, напряжение 500 В, плотность тока 40-70 А/дм2, соотношение анодного и катодного токов 1,2-2. Температура электролита 15-30оС.
Полученные при этих условиях покрытия при толщине 15-20 мкм имеют следующие характеристики: шероховатость Ra 0,74 мкм; износостойкость 12,9 (увеличение износостойкости по сравнению с неупрочненным образцом); коэффициент трения 0,1.
П р и м е р 3. В режиме микродугового оксидирования наносили покрытие на образцы изготовленные из сплава титана ВТ-1. Процесс вели в щелочном электролите состава, г/л: натрий фтористый 10; натрий тетраборнокислый 10-водный 30; натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный 40, при температуре электролита 15-30оС. Использовали импульсный источник питания "Корунд". Длительность положительного и отрицательного импульсов 250 мс, пауза между ними 250 мс, частота следования импульсов 50 Гц, напряжение 500 В, плотность тока 40-50 А/дм2, соотношение анодного и катодного токов 1,2-2. Температура электролита 15-30оС.
Покрытия толщиной 5-10 мкм имеют следующие характеристики: шероховатость Ra 0,3 мкм; износостойкость 2,0 (увеличение износостойкости по сравнению c неупрочненным образцом); коэффициент трения 0,18.
Claims (2)
1. СПОСОБ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ и их сплавов в щелочном электролите при плотности тока 30 70 А/дм2 в импульсном режиме при длительности импульсов 100 300 мкс, отличающийся тем, что процесс ведут в анодно-катодном режиме с частотой следования прямоугольных анодных и катодных импульсов 50 Гц при соотношении амплитуд анодного и катодного токов 1,06 2,0 и длительности паузы между анодным и катодным импульсом 100 300 мкс при температуре электролита 15 30oС.
2.Способ по п.1, отличающийся тем, что полученное покрытие дополнительно обрабатывают в растворе фторопласта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050626 RU2046157C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Способ микродугового оксидирования вентильных металлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050626 RU2046157C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Способ микродугового оксидирования вентильных металлов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046157C1 true RU2046157C1 (ru) | 1995-10-20 |
Family
ID=21608493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5050626 RU2046157C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Способ микродугового оксидирования вентильных металлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046157C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101139729B (zh) * | 2007-06-27 | 2010-09-15 | 哈尔滨工业大学 | 高太阳吸收率高发射率微弧氧化涂层制备方法 |
RU2447202C1 (ru) * | 2011-04-05 | 2012-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ получения защитных покрытий на магниевых сплавах |
WO2018147825A1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrolytic oxidation of composite materials |
RU2806750C2 (ru) * | 2018-03-12 | 2023-11-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью " Научно-Производственная Компания "Взрывобезопасность" | Способ формирования теплообменной поверхности с комбинированным пористым покрытием и теплообменная поверхность, полученная таким способом |
-
1992
- 1992-07-01 RU SU5050626 patent/RU2046157C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Заявка ЕПВ N 0280886, кл. C 25D 11/02, 1989. * |
2. Черненко В.И. и др. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. Л.: Химия, 1991, с.89-90. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101139729B (zh) * | 2007-06-27 | 2010-09-15 | 哈尔滨工业大学 | 高太阳吸收率高发射率微弧氧化涂层制备方法 |
RU2447202C1 (ru) * | 2011-04-05 | 2012-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ получения защитных покрытий на магниевых сплавах |
WO2018147825A1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-08-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrolytic oxidation of composite materials |
RU2806750C2 (ru) * | 2018-03-12 | 2023-11-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью " Научно-Производственная Компания "Взрывобезопасность" | Способ формирования теплообменной поверхности с комбинированным пористым покрытием и теплообменная поверхность, полученная таким способом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100482867C (zh) | 在金属表面获得陶瓷涂层的氧化电解方法 | |
US5616229A (en) | Process for coating metals | |
US5720866A (en) | Method for forming coatings by electrolyte discharge and coatings formed thereby | |
US5431971A (en) | Plate including a coating of aluminium, within aluminium oxyde agglomerates for an electrode of an electrolytic condenser | |
CN101220493B (zh) | 一种铝合金或镁合金表面陶瓷化的方法及产品 | |
US4052271A (en) | Method of making an electrode having a coating containing a platinum metal oxide thereon | |
CN103339298A (zh) | 非金属涂层和其制造方法 | |
KR101419276B1 (ko) | 플라즈마 전해 산화에 의한 코팅 형성 방법 | |
KR101476235B1 (ko) | 플라즈마 전해산화를 이용한 마그네슘재 표면처리 방법, 이에 의해 형성된 마그네슘 양극산화피막 및 플라즈마 전해산화에 사용되는 마그네슘재 표면처리액 | |
CN107385485A (zh) | 大面积连续沉积涂层和表面改性方法 | |
RU2046157C1 (ru) | Способ микродугового оксидирования вентильных металлов | |
AU9176198A (en) | Electro-plating process | |
RU2070622C1 (ru) | Способ нанесения керамического покрытия на металлическую поверхность микродуговым анодированием и электролит для его осуществления | |
RU2077612C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на вентильные металлы и их сплавы | |
CA1153980A (en) | Method of producing colour-anodized aluminium articles | |
RU2049162C1 (ru) | Способ получения защитных покрытий на вентильных металлах и их сплавах | |
US3929590A (en) | Method of applying a firmly adherent coating of non-metallic substances to an electrically conductive substrate | |
KR100260764B1 (ko) | 알루미늄 합금으로 제조된 대형 물품을 마이크로아크산화시키는 공정 | |
WO1998040541A1 (en) | Process and apparatus for coating metals | |
RU2194804C2 (ru) | Способ получения защитных покрытий на поверхности металлов и сплавов | |
SU926083A1 (ru) | Способ электролитического нанесени силикатных покрытий | |
KR20160024616A (ko) | 금속의 산화피막 형성방법 | |
RU2112086C1 (ru) | Способ нанесения электролитического покрытия на поверхности металлов или сплавов и электролитическое покрытие | |
EP0867530B1 (en) | Process and apparatus for coating metals | |
KR100418155B1 (ko) | 불소 코팅방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20100621 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100922 |