RU2224055C1 - Электролитический способ нанесения анодных покрытий - Google Patents
Электролитический способ нанесения анодных покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224055C1 RU2224055C1 RU2002123470/02A RU2002123470A RU2224055C1 RU 2224055 C1 RU2224055 C1 RU 2224055C1 RU 2002123470/02 A RU2002123470/02 A RU 2002123470/02A RU 2002123470 A RU2002123470 A RU 2002123470A RU 2224055 C1 RU2224055 C1 RU 2224055C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- powder
- anode
- powders
- coats
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу нанесения электролитических покрытий с помощью подвижного электролита и химических реакций, проходящих на поверхности обрабатываемых изделий, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, авиационной и судостроительной промышленности. Способ включает обработку поверхности изделия в струе электролита, создание от внешнего источника тока разности потенциалов 100-1000 В между участком обрабатываемой поверхности изделия, являющимся анодом, и вторым электродом противоположного знака с инициированием микроискровых и микроплазменных разрядов, введение в электролит 3-20 вес.% мелкодисперсного порошка карбида, нитрида, окисла металлов или металлоидов, не растворимых в электролите, при этом в струю электролита дополнительно вводят мелкодисперсный порошок титана, и/или углерода, и/или гидрида титана и/или углеводородных соединений в качестве добавки с экзотермическим эффектом окисления, с дисперсностью смеси порошков 1-5 мкм, но не более половины толщины слоя наносимого покрытия, при этом порошки вводят в струю электролита одновременно при равном их соотношении, а сумма обоих порошков в электролите составляет 3-20 вес.%. Технический результат: повышение скорости формирования анодных покрытий и увеличение их сплошности. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к электролитическим способам нанесения покрытий с использованием подвижного электролита и химических реакций, проходящих на поверхности обрабатываемых изделий, и может быть широко использовано в машиностроении, приборостроении, авиационной и судостроительной промышленности.
Известные способы нанесения электрохимических покрытий предусматривают погружение обрабатываемого объекта или его частей в электролит /"Гальванические покрытия в машиностроении", Справочник под ред. проф. М.А. Шлугера. М., Машиностроение, 1985 г./, патент Франции 1591448, C 25 D 5/08, опубл. 1970 г. , патент США 4367123, C 25 D 5/08, опубл. 01/04/83 г., а.с. СССР 582894, B 22 D 15/00, опубл. 05.12.77 г.
В этих источниках габариты и площади обрабатываемого изделия определяет необходимость использования соответствующих размеров ванн с электролитом и мощностей источников тока. Обработка крупногабаритных изделий указанными способами во многих случаях оказывается крайне затруднительна из-за отсутствия штатного оборудования и/или сложности транспортировки изделия на место обработки.
Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа является "Способ анодирования металлов и их сплавов", включающий создание напряжения 100-1000 В, поддержание плотности тока в пределах 5-250 А/дм2, ведение процесса в импульсном режиме в 0,5-5% растворе алюмината натрия с добавлением в него 3-20 (вес.%) мелкодисперсного порошка карбида, нитрида или окисла металлов или металлоидов, не растворимых в растворе алюмината натрия /Авторское свидетельство СССР 926084, C 25 D 11/02, опубл. 07.05.82 г. /.
Недостатком известного способа является низкая скорость формирования покрытия и высокая его пористость.
Задачей изобретения является создание электролитического способа нанесения анодных покрытий, обеспечивающего получение покрытий с большей скоростью их формирования и более высокой сплошностью.
Поставленная задача достигается за счет того, что в способе, включающем обработку поверхности изделия в струе электролита, содержащего мелкодисперсный порошок карбида, нитрида, окисла металла или металлоида, не растворимых в электролите, путем создания разности потенциала 100-1000 В между участком обрабатываемой поверхности изделия, являющимся анодом, и вторым электродом противоположного знака с инициированием микроискровых и микроплазменных разрядов, согласно изобретению, в струю электролита дополнительно вводят мелкодисперсный порошок титана, и/или углерода, и/или гидрида титана, и/или предельных углеводородных соединений ряда СnН2n+2, где 1≤n≤9 в качестве добавки с экзотермическим эффектом окисления, с дисперсностью смеси порошков 1-5 мкм, но не более половины толщины слоя наносимого покрытия, при этом порошки вводят в струю электролита одновременно при равном их соотношении, а сумма обоих порошков в электролите составляет 3-20 вес.%. Покрытие наносят путем принудительной подачи на участок обрабатываемой поверхности струи электролита, в которой располагают второй электрод противоположного знака.
Введение элементов и/или их химических соединений типа углерода, титана, гидрида титана и углеводородных соединений с экзотермическим эффектом окисления и создание на поверхности обрабатываемого изделия разности потенциалов с инициированием микроискровых и микроплазменных разрядов на участке обрабатываемой поверхности изделия, являющимся анодом, и вторым электродом, находящимся непосредственно в струе электролита, способствует увеличению температуры металла обрабатываемой поверхности в зоне микроискровых и микроплазменных разрядов, что, в свою очередь, ведет к увеличению скорости диффузии материала покрытия в металл подложки и повышению сплошности формируемого покрытия за счет более глубокого его оплавления.
Введение добавок с экзотермическим эффектом и добавок порошка карбида, нитрида или окисла металлов или металлоидов в электролит в суммарном количестве 3-20% от веса электролита при равном их соотношении способствует получению качественного покрытия на поверхности обрабатываемого изделия, т.к. при суммарном содержании частиц более низком, чем 3%, и увеличении добавок порошка карбида, нитрида, окислов металла или металлоидов снижается эффективность действия экзотермических добавок из-за дополнительного поглощения ими тепла, при содержании более чем 20% может увеличиваться сопротивление электролита и уменьшаться выход по току.
Пример конкретного выполнения способа:
предлагаемый способ нанесения анодных покрытий струей электролита опробован на примере электролитической обработки
Образцы из технического титана промышленной поставки марки ВТ-1 размером (20 х 20 х 5)мм обрабатывались в струе электролита (25% Na3PO4•12H2O), содержащем порошок смеси мелкодисперсных соединений TiН2 с высоким экзотермическим эффектом окисления и добавку Сr2О3, обеспечивающая получение покрытия с коррозионными свойствами. Общее количество добавок составляло 15 вес. %, при равном их соотношении. Скорость движения электролита на срезе сопла составляла 0,3 м/с, а температура - 35oС. По трубопроводу в виде гибкого шланга принудительно нагнетался электролит, содержащий ранее упомянутые добавки. Электролит из шланга поступал в сопло, формирующее струю, и затем через сетчатый электрод - на обрабатываемый участок поверхности детали. Одновременно создавали напряжение в 320 В между участком обрабатываемой поверхности, являющимся анодом, и вторым электродом, расположенным в струе электролита, и за счет регулирования зазора между электродами создавали множественные микроискровые и микроплазменные разряды на обрабатываемой поверхности под электролитом, при этом участок обрабатываемой поверхности служил анодом.
предлагаемый способ нанесения анодных покрытий струей электролита опробован на примере электролитической обработки
Образцы из технического титана промышленной поставки марки ВТ-1 размером (20 х 20 х 5)мм обрабатывались в струе электролита (25% Na3PO4•12H2O), содержащем порошок смеси мелкодисперсных соединений TiН2 с высоким экзотермическим эффектом окисления и добавку Сr2О3, обеспечивающая получение покрытия с коррозионными свойствами. Общее количество добавок составляло 15 вес. %, при равном их соотношении. Скорость движения электролита на срезе сопла составляла 0,3 м/с, а температура - 35oС. По трубопроводу в виде гибкого шланга принудительно нагнетался электролит, содержащий ранее упомянутые добавки. Электролит из шланга поступал в сопло, формирующее струю, и затем через сетчатый электрод - на обрабатываемый участок поверхности детали. Одновременно создавали напряжение в 320 В между участком обрабатываемой поверхности, являющимся анодом, и вторым электродом, расположенным в струе электролита, и за счет регулирования зазора между электродами создавали множественные микроискровые и микроплазменные разряды на обрабатываемой поверхности под электролитом, при этом участок обрабатываемой поверхности служил анодом.
Оценка коррозионных свойств в обычном электролите и в электролите, содержащем мелкодисперсные добавки порошка элементов с высоким экзотермическим эффектом (TiH2) и порошка окисла металла (Сr2О3), проводилась по результатам гравиметрических измерений после выдержки в различных водных растворах агрессивных минеральных кислот.
Оценка толщины слоя покрытия в единицу времени производилась с использованием ультразвукового толщиномера, а сплошность определялась путем измерения величины напряжения пробоя.
Результаты измерений представлены в таблице.
Как видно из таблицы, сплошность покрытия и скорость его нанесения по предлагаемому способу превосходит указанные характеристики, полученные известным способом.
Ожидаемый технико-экономический эффект от применения предлагаемого способа выразится в увеличении производительности способа за счет увеличения скорости формирования покрытий и ресурса изделий за счет увеличения защитных свойств покрытия.
Claims (4)
1. Электролитический способ нанесения анодных покрытий, включающий обработку поверхности изделия в струе электролита, содержащего мелкодисперсный порошок карбида, нитрида, окисла металла или металлоида, не растворимых в электролите, путем создания разности потенциала 100-1000 В между участком обрабатываемой поверхности изделия, являющимся анодом, и вторым электродом противоположного знака с инициированием микроискровых и микроплазменных разрядов, отличающийся тем, что в струю электролита дополнительно вводят мелкодисперсный порошок титана, и/или углерода, и/или гидрида титана, и/или углеводородных соединений в качестве добавки с экзотермическим эффектом окисления.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в струю электролита вводят смесь порошка карбида, нитрида, окисла металла или металлоида и порошка, обладающего экзотермическим эффектом окисления, с дисперсностью 1-5 мкм, но не более половины толщины слоя формируемого покрытия.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что покрытие наносят путем принудительной подачи струи электролита на участок обрабатываемой поверхности, в которой располагают второй электрод.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что порошок карбида, нитрида, окисла металла или металлоида и порошок, обладающий экзотермическим эффектом окисления, вводят одновременно при равном их соотношении, а сумма обоих порошков в электролите составляет 3-20 вес.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123470/02A RU2224055C1 (ru) | 2002-09-02 | 2002-09-02 | Электролитический способ нанесения анодных покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123470/02A RU2224055C1 (ru) | 2002-09-02 | 2002-09-02 | Электролитический способ нанесения анодных покрытий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2224055C1 true RU2224055C1 (ru) | 2004-02-20 |
RU2002123470A RU2002123470A (ru) | 2004-03-20 |
Family
ID=32173224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002123470/02A RU2224055C1 (ru) | 2002-09-02 | 2002-09-02 | Электролитический способ нанесения анодных покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2224055C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496924C1 (ru) * | 2012-06-26 | 2013-10-27 | Ольга Васильевна Попова | Способ модифицирования поверхности титана и его сплавов |
-
2002
- 2002-09-02 RU RU2002123470/02A patent/RU2224055C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496924C1 (ru) * | 2012-06-26 | 2013-10-27 | Ольга Васильевна Попова | Способ модифицирования поверхности титана и его сплавов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002123470A (ru) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Datta | Anodic dissolution of metals at high rates | |
Cabrini et al. | Statistical approach for electrochemical evaluation of the effect of heat treatments on the corrosion resistance of AlSi10Mg alloy by laser powder bed fusion | |
Ivanou et al. | Plasma anodized ZE41 magnesium alloy sealed with hybrid epoxy-silane coating | |
Lu et al. | Influence of incorporating Si3N4 particles into the oxide layer produced by plasma electrolytic oxidation on AM50 Mg alloy on coating morphology and corrosion properties | |
Lekka et al. | Scaling-up of the electrodeposition process of nano-composite coating for corrosion and wear protection | |
US20030052011A1 (en) | Plasma electroplating | |
Pogrebnyak et al. | Electrolytic plasma processing for plating coatings and treating metals and alloys | |
CZ298798A3 (cs) | Elektrolytický způsob čištění a potahování elektricky vodivých povrchů | |
US5958604A (en) | Electrolytic process for cleaning and coating electrically conducting surfaces and product thereof | |
Milagre et al. | Galvanic and asymmetry effects on the local electrochemical behavior of the 2098-T351 alloy welded by friction stir welding | |
Scendo et al. | Influence of laser power on the corrosive resistance of WC-Cu coating | |
Sobolev et al. | Comparison of plasma electrolytic oxidation coatings on Al alloy created in aqueous solution and molten salt electrolytes | |
Ignjatović et al. | Formation of multi-functional TiO2 surfaces on AA2024 alloy using plasma electrolytic oxidation | |
Chuang et al. | The effects of ultrasonic agitation on supercritical CO2 copper electroplating | |
Pandiyarajan et al. | Influence of ultrasonic combined supercritical-CO2 electrodeposition process on copper film fabrication: Electrochemical evaluation | |
Maharana et al. | Surface micro-texturing of dual phase steel and copper by combining laser machining and electrochemical dissolution | |
Sunilraj et al. | Microstructural and corrosion behavior of MAO coated 5052 aluminum alloy | |
RU2224055C1 (ru) | Электролитический способ нанесения анодных покрытий | |
US6238540B1 (en) | Method for microplasma electrolytic processing of surfaces of electroconductive materials | |
Siva Prasad et al. | Improving the corrosion properties of magnesium AZ31 alloy GTA weld metal using microarc oxidation process | |
Kim et al. | Influence of ZrO2 incorporation into coating layer on electrochemical response of low-carbon steel processed by electrochemical plasma coating | |
Cheretaeva et al. | Improvement of protective oxide layers formed by high-frequency plasma electrolytic oxidation on Mg-RE alloy with LPSO-phase | |
Guo et al. | Fabrication of WO3/Al2O3 composite ceramic coatings on 6063 aluminum alloy by ultrasound-enhanced micro-arc oxidation | |
Dolgikh et al. | The effect of composition of electrodeposited Ni-P alloys on the hydrogen evolution rate | |
Sakhnenko et al. | Morphology and properties of coatings obtained by plasma-electrolytic oxidation of titanium alloys in pyrophosphate electrolytes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100903 |