RU2466218C1 - Method of micro arc obtaining of composite coating on aluminium and its alloys - Google Patents

Method of micro arc obtaining of composite coating on aluminium and its alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2466218C1
RU2466218C1 RU2011130830/02A RU2011130830A RU2466218C1 RU 2466218 C1 RU2466218 C1 RU 2466218C1 RU 2011130830/02 A RU2011130830/02 A RU 2011130830/02A RU 2011130830 A RU2011130830 A RU 2011130830A RU 2466218 C1 RU2466218 C1 RU 2466218C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
sodium hydroxide
sodium metasilicate
alloys
sodium
Prior art date
Application number
RU2011130830/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Жанна Ивановна Беспалова (RU)
Жанна Ивановна Беспалова
Илья Николаевич Паненко (RU)
Илья Николаевич Паненко
Андрей Викторович Большенко (RU)
Андрей Викторович Большенко
Виктор Александрович Клушин (RU)
Виктор Александрович Клушин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский Государственный Технический Университет (Новочеркасский Политехнический Институт)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский Государственный Технический Университет (Новочеркасский Политехнический Институт) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский Государственный Технический Университет (Новочеркасский Политехнический Институт)
Priority to RU2011130830/02A priority Critical patent/RU2466218C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466218C1 publication Critical patent/RU2466218C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves micro plasma oxidation in pulse anodic-cathodic mode with duration of groups of anodic pulses of 50 ms, cathodic pulses of 40 ms, pauses between them of 10 ms and ratio of average anodic and cathodic currents of 1.1 : 0.9 in water solution of electrolyte, which consists of three solutions, series oxidation in them during 10 minutes, at the following component ratio, g·l-1, in the first solution: sodium hydroxide 0.3-0.5, sodium metasilicate 3.0-4.0, water suspension of Teflon F-4MD or F-4D 44.0-50.0; in the second solution: sodium hydroxide 0.8-1.0, sodium metasilicate 6.0-8.0, water suspension of Teflon F-4MD or F-4D 44.0-50.0; in the third solution: sodium hydroxide 1.8-2.0, sodium metasilicate 11.0-15.0, water suspension of Teflon F-4MD or F-4D 44.0-50.0.
EFFECT: simplification of the technology of the process for obtaining oxide composite coatings; increasing corrosion resistance, wear resistance and antifriction properties of aluminium surface and its alloys.
1 tbl, 1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области электролитического нанесения композиционных оксидных покрытий на алюминий и его сплавы в условиях микроплазменных разрядов и может быть использовано для работы в узлах трения, в машиностроении, приборостроении для защиты изделий от атмосферной и электрохимической коррозии.The invention relates to the field of electrolytic deposition of composite oxide coatings on aluminum and its alloys under conditions of microplasma discharges and can be used to work in friction units, in mechanical engineering, instrumentation to protect products from atmospheric and electrochemical corrosion.

Известен способ получения комбинированных оксидных покрытий на алюминии [Пат. RU №2078449 C25D 11/08, C25D 11/18. Способ получения комбинированных покрытий на алюминии и его сплавах. 1997. Ф.И.Кукоз, Ю.Д.Кудрявцев, Ж.И.Беспалова, И.А.Колесникова, С.А.Мамаев] путем импрегнирования фторопласта из кислых водных растворов электролита, содержащих серную, щавелевую и сульфосалициловую кислоты, при поляризации переменным асимметричным током.A known method for producing combined oxide coatings on aluminum [US Pat. RU No. 2078449 C25D 11/08, C25D 11/18. A method for producing combined coatings on aluminum and its alloys. 1997. F.I. polarization by alternating asymmetric current.

Недостатком этого способа является невозможность достичь внедрения фторопласта в структуру оксида ввиду больших размеров его макромолекул и малых размеров пор оксида. Происходит только образование пропитанного фторопластом пленочного покрытия.The disadvantage of this method is the inability to achieve the introduction of fluoroplastic in the oxide structure due to the large size of its macromolecules and the small pore size of the oxide. Only the formation of a fluoroplastic-impregnated film coating occurs.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения композиционных покрытий на алюминии и его сплавах [Пат. RU №2068073 C25D 11/18. Способ получения композиционных покрытий на алюминии и его сплавах. 1996. С. В.Гнедиков, B.C.Руднев, Т.П.Яровая, С.Л.Синебрюхов, А.К.Цветников, А.Н.Мамаев, Л.В.Лысенко, В.М.Бузник]. В соответствии с известным способом изделия из алюминия и его сплавов подвергают оксидированию в водных растворах электролита, содержащих ортофосфат натрия и углекислый натрий, в режиме микроплазменных разрядов при плотности постоянного тока 0,1-1,0 А·дм-2 и напряжении формирования 190-220 В. После формирования базисного оксидного слоя на его поверхность механически, путем натирания, наносят слой мелкодисперсного фторопласта с размерами частиц до 5 мкм и нагревают образец в муфельной печи при 280-340°С до оплавления частиц фторопласта, получая композиционное покрытие. Недостатками данного способа являются:Closest to the technical nature of the proposed method is a method for producing composite coatings on aluminum and its alloys [US Pat. RU No. 2068073 C25D 11/18. A method of obtaining composite coatings on aluminum and its alloys. 1996. S.V. Gnedikov, BCRudnev, T.P. Yarovaya, S.L. Sinebryukhov, A.K. Tsvetnikov, A.N. Mamaev, L.V. Lysenko, V.M. Buznik]. In accordance with the known method, products from aluminum and its alloys are subjected to oxidation in aqueous electrolyte solutions containing sodium orthophosphate and sodium carbonate in the mode of microplasma discharges at a DC current density of 0.1-1.0 A · dm -2 and a formation voltage of 190- 220 V. After the formation of the base oxide layer, a layer of finely dispersed fluoroplastic with a particle size of up to 5 μm is mechanically applied by rubbing onto its surface and the sample is heated in a muffle furnace at 280-340 ° C until the fluoroplastic particles are melted, obtaining ompozitsionnoe coating. The disadvantages of this method are:

- трудоемкость процесса, то есть его нетехнологичность, ввиду того, что получение композиционного покрытия протекает в две стадии, разделенные во времени;- the complexity of the process, that is, its low technology, due to the fact that obtaining a composite coating proceeds in two stages, separated in time;

- компонентный состав электролита позволяет получать только тонкие и плотные оксидные слои, поэтому частицы фторопласта при оплавлении образуют пленочное поверхностное покрытие и не происходит их внедрение в пробойные каналы и структуру оксидного слоя. Вследствие этого получаемые покрытия не обладают достаточно высокими антикоррозионными и антифрикционными свойствами.- the component composition of the electrolyte allows you to get only thin and dense oxide layers, therefore, the particles of ftoroplast during reflow form a film surface coating and they do not penetrate into the breakdown channels and the structure of the oxide layer. As a result of this, the resulting coatings do not possess sufficiently high anticorrosion and antifriction properties.

Задачей изобретения является упрощение способа и снижение трудоемкости процесса получения композиционных покрытий на алюминии и его сплавах за счет устранения дополнительных операций, повышение их коррозионно-защитных и антифрикционных свойств.The objective of the invention is to simplify the method and reduce the complexity of the process of obtaining composite coatings on aluminum and its alloys by eliminating additional operations, increasing their corrosion-protective and antifriction properties.

Задача достигается тем, что композиционное оксидное покрытие получают в условиях микроплазменного оксидирования в импульсном анодно-катодном режиме с длительностью пачек анодных импульсов 50 мс, катодных 40 мс и паузами между ними 10 мс, соотношением средних анодных и катодных токов 1,1:0,9 из водных растворов электролита, состоящего из трех растворов, которые содержат гидроксид и метасиликат натрия в порядке возрастания в них щелочности и концентрации солей, водную суспензию фторопласта Ф-4МД или Ф-4Д последовательным оксидированием в них в течение 10 мин, при следующем соотношении компонентов, г·л-1:The objective is achieved in that the composite oxide coating is obtained under microplasma oxidation in a pulsed anodic-cathodic mode with a duration of packs of anode pulses of 50 ms, cathode pulses of 40 ms and pauses between them of 10 ms, the ratio of the average anode and cathode currents of 1.1: 0.9 from aqueous solutions of an electrolyte consisting of three solutions that contain sodium hydroxide and sodium metasilicate in order of increasing alkalinity and salt concentration, an aqueous suspension of F-4MD or F-4D fluoroplastic by sequential oxidation in them echenie 10 min, with the following component ratio, g · l -1:

раствор первый (1)first solution (1)

гидроксид натрия (NaOH) - 0,3-0,5sodium hydroxide (NaOH) - 0.3-0.5

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O) - 3,0-4,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O) - 3.0-4.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4МД - 44,0-50,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4MD - 44.0-50.0

или Ф-4Д - 44,0-50,0or F-4D - 44.0-50.0

раствор второй (2)second solution (2)

гидроксид натрия (NaOH) - 0,8-1,0sodium hydroxide (NaOH) - 0.8-1.0

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O) - 6,0-8,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O) - 6.0-8.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4МД - 44,0-50,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4MD - 44.0-50.0

или Ф-4Д - 44,0-50,0or F-4D - 44.0-50.0

раствор третий (3)third solution (3)

гидроксид натрия (NaOH) - 1,8-2,0sodium hydroxide (NaOH) - 1.8-2.0

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O) - 11,0-15,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O) - 11.0-15.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4МД - 44,0-50,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4MD - 44.0-50.0

или Ф-4Д - 44,0-50,0or F-4D - 44.0-50.0

Предлагаемый способ получения композиционных покрытий на алюминии и его сплавах позволяет:The proposed method for producing composite coatings on aluminum and its alloys allows you to:

- упростить процесс получения композиционных покрытий за счет исключения стадии предварительного формирования оксидного слоя;- simplify the process of obtaining composite coatings by eliminating the stage of preliminary formation of the oxide layer;

- увеличить коррозионно-защитные и антифрикционные свойства покрытий;- increase the corrosion-protective and antifriction properties of coatings;

- повысить скорость формирования и толщину монолитного внутреннего слоя покрытия в результате последовательного проведения процесса в трех водных растворах электролита;- increase the speed of formation and the thickness of the monolithic inner coating layer as a result of the sequential process in three aqueous electrolyte solutions;

- исключить возможность возникновения дуговых разрядов в результате ступенчатого формирования композиционных покрытий.- exclude the possibility of arcing as a result of the stepwise formation of composite coatings.

Новизной в предлагаемом изобретении является не только способ получения оксидных композиционных покрытий, но и состав электролита, состоящий из трех водных растворов электролита.The novelty in the present invention is not only a method for producing oxide composite coatings, but also an electrolyte composition consisting of three aqueous electrolyte solutions.

Процесс микроплазменного (микродугового) оксидирования осуществляли на установке, в которой источником тока является реверсивный тиристорный преобразователь, управляемый с помощью специальной программы компьютером и обеспечивающий подачу на оксидируемый образец регулируемых по амплитуде и длительности анодно-катодных пачек импульсов. Оксидирование проводили в ванне, изготовленной из нержавеющей стали и имеющей водоохлаждающую рубашку для поддержания постоянной температуры. В этом случае ванна выполняла роль противоэлектрода. Перемешивание осуществляли с помощью магнитной мешалки. Электролит готовили последовательным растворением соответствующих количеств компонентов в дистиллированной воде при постоянном перемешивании. Температура электролита не должна превышать 35°C, так как более высокая температура может привести к травлению формируемого оксида и коагуляции фторопласта.The process of microplasma (microarc) oxidation was carried out in a facility in which the current source is a reversible thyristor converter controlled by a special program with a computer and supplying pulses of pulses of amplitude and duration that are adjustable in amplitude and duration to the oxidized sample. The oxidation was carried out in a bath made of stainless steel and having a water-cooling jacket to maintain a constant temperature. In this case, the bath served as a counter electrode. Stirring was carried out using a magnetic stirrer. The electrolyte was prepared by sequentially dissolving the appropriate amounts of the components in distilled water with constant stirring. The electrolyte temperature should not exceed 35 ° C, since a higher temperature can lead to etching of the formed oxide and coagulation of the fluoroplastic.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа были сформированы оксидные композиционные покрытия на поверхности сплавов алюминия Д16 и А5М.For experimental verification of the proposed method, oxide composite coatings were formed on the surface of aluminum alloys D16 and A5M.

Пример 1. Качественное композиционное покрытие на поверхности образцов размерами 30×30×1 мм из сплава Д16 получали при температуре 30±5°C, проводя последовательно микроплазменное оксидирование в трех водных растворах электролита, г·л-1:Example 1. A high-quality composite coating on the surface of samples with dimensions of 30 × 30 × 1 mm from alloy D16 was obtained at a temperature of 30 ± 5 ° C, sequentially conducting microplasma oxidation in three aqueous electrolyte solutions, g · l -1 :

раствор первый (1)first solution (1)

гидроксид натрия (NaOH), ГОСТ 2263-79 - 0,3sodium hydroxide (NaOH), GOST 2263-79 - 0.3

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O), ГОСТ 13079-81 - 3,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O), GOST 13079-81 - 3.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4МД, ТУ 6-05-2012-85 - 44,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4MD, TU 6-05-2012-85 - 44.0

раствор второй (2)second solution (2)

гидроксид натрия (NaOH), ГОСТ 2263-79 - 0,8sodium hydroxide (NaOH), GOST 2263-79 - 0.8

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O), ГОСТ 13079-81 - 6,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O), GOST 13079-81 - 6.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4МД, ТУ 6-05-2012-85 - 44,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4MD, TU 6-05-2012-85 - 44.0

раствор третий (3)third solution (3)

гидроксид натрия (NaOH), ГОСТ 2263-79 - 1,8sodium hydroxide (NaOH), GOST 2263-79 - 1.8

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O), ГОСТ 13079-81 - 11,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O), GOST 13079-81 - 11.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4МД, ТУ 6-05-2012-85 - 44,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4MD, TU 6-05-2012-85 - 44.0

Соотношение средних анодных и катодных токов 1,1:0,9; длительность импульса токов, мс: катодного - 40,0, анодного - 50,0; время пауз, мс - 10,0; среднее напряжение в конце периода. В: анодное - 200,0; катодное - 50,0; время оксидирования в каждом водном растворе, мин - 10,0.The ratio of the average anode and cathode currents is 1.1: 0.9; current pulse duration, ms: cathodic - 40.0, anodic - 50.0; pause time, ms - 10.0; average stress at the end of the period. B: anode - 200.0; cathode - 50.0; the oxidation time in each aqueous solution, min - 10.0.

Состав и морфологию покрытий исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа QUANTA 200. Краевые углы смачивания определяли по основным геометрическим параметрам капель воды, нанесенных на поверхность покрытия: высоте h и диаметру основания d. Коррозионные испытания проводили капельным методом и ускоренным в коррозионной среде, содержащей, г·л-1: хлорид натрия (NaCl) - 50,0; хлорид меди (СuСl2) - 0,3; уксусную кислоту (СН3СООН) до рН, равного 3,3-3,5. Износостойкость покрытия оценивали по величине коэффициента кинетического трения, f. Перед коррозионными испытаниями покрытия термообрабатывали в атмосфере кислорода при 370°С.The composition and morphology of the coatings was studied using a QUANTA 200 scanning electron microscope. The wetting angles were determined by the basic geometric parameters of water droplets deposited on the coating surface: height h and base diameter d. Corrosion tests were carried out by the drip method and accelerated in a corrosive medium containing, g · l -1 : sodium chloride (NaCl) - 50.0; copper chloride (CuCl 2 ) - 0.3; acetic acid (CH 3 COOH) to a pH of 3.3-3.5. The wear resistance of the coating was evaluated by the value of the kinetic friction coefficient, f. Before corrosion tests, coatings were heat treated in an oxygen atmosphere at 370 ° C.

Рентгеноспектральный микроанализ (таблица 1) и электронно-микроскопические снимки поверхности покрытий (рисунок 1) подтвердили факт соосаждения фторопласта с оксидным покрытием.X-ray microanalysis (Table 1) and electron microscopic images of the surface of the coatings (Figure 1) confirmed the fact of the deposition of fluoroplastic with an oxide coating.

Как видно, поверхность покрытия, не содержащего фторопласт (рисунок 1а), построена из отдельных оплавленных фрагментов, на вершинах и склонах которых расположены поры, являющиеся устьями каналов пробоя. Фторопласт, соосажденный с оксидом, концентрируется вокруг каналов пробоя, поэтому на поверхности покрытия не видно оплавленных фрагментов и пор (рисунок 1б и в), так как они заполнены частицами фторопласта, что приводит к образованию монолитного внутреннего слоя покрытия. Полученные покрытия гидрофобны, краевой угол смачивания составляет 121°.As can be seen, the surface of the coating that does not contain fluoroplastic (Figure 1a) is built of individual fused fragments, on the tops and slopes of which there are pores that are the mouths of the breakdown channels. The fluoroplastic coprecipitated with the oxide is concentrated around the breakdown channels; therefore, melted fragments and pores are not visible on the coating surface (Figure 1b and c), since they are filled with fluoroplastic particles, which leads to the formation of a monolithic inner coating layer. The resulting coatings are hydrophobic, the wetting angle is 121 °.

Толщина покрытий, определенная с помощью вихретокового толщиномера ВТ-10 НЦ, составляет 20 мкм. Коррозионно-защитные свойства основы при наличии в составе покрытия фторопласта возросли в 10-15 раз по сравнению с теми покрытиями, в которых фторопласт отсутствовал. Наличие фторопласта в составе покрытия обеспечило их высокие антифрикционные свойства. Кинетический коэффициент трения таких покрытий составил без смазки 0,054 и со смазкой 0,021. В то время как для основы эти величины соответственно равны 0,161 и 0,064. Износостойкость алюминиевой основы увеличилась в 3 раза.The coating thickness determined using the eddy current thickness gauge VT-10 NC is 20 μm. Corrosion-protective properties of the base in the presence of a fluoroplastic coating in the composition increased 10-15 times compared with those coatings in which fluoroplastic was absent. The presence of fluoroplastic in the coating composition ensured their high antifriction properties. The kinetic coefficient of friction of such coatings was 0.054 without lubricant and 0.021 with a lubricant. While for the basics, these values are respectively 0.161 and 0.064. The wear resistance of the aluminum base increased by 3 times.

Пример 2. Качественное композиционное покрытие на поверхности образцов размерами 30×30×1 мм из сплава А5 М получали при температуре 30±5°C, проводя последовательно микроплазменное оксидирование в трех водных растворах электролита, г·л-1:Example 2. High-quality composite coating on the surface of samples with dimensions of 30 × 30 × 1 mm from A5 M alloy was obtained at a temperature of 30 ± 5 ° C, sequentially conducting microplasma oxidation in three aqueous electrolyte solutions, g · l -1 :

раствор первый (1)first solution (1)

гидроксид натрия (NaOH), ГОСТ 2263-79 - 0,5sodium hydroxide (NaOH), GOST 2263-79 - 0.5

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O), ГОСТ 13079-81 - 4,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O), GOST 13079-81 - 4.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4Д, ТУ 6-05-1246-81 - 50,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4D, TU 6-05-1246-81 - 50.0

раствор второй (2)second solution (2)

гидроксид натрия (NaOH), ГОСТ 2263-79 - 1,0sodium hydroxide (NaOH), GOST 2263-79 - 1.0

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O), ГОСТ 13079-81 - 8,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O), GOST 13079-81 - 8.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4Д, ТУ 6-05-1246-81 - 50,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4D, TU 6-05-1246-81 - 50.0

раствор третий (3)third solution (3)

гидроксид натрия (NaOH), ГОСТ 2263-79 - 2,0sodium hydroxide (NaOH), GOST 2263-79 - 2.0

метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O), ГОСТ 13079-81 - 15,0sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O), GOST 13079-81 - 15.0

водная суспензия фторопласта, Ф-4Д, ТУ 6-05-1246-81 - 50,0aqueous suspension of fluoroplastic, F-4D, TU 6-05-1246-81 - 50.0

Соотношение средних анодных и катодных токов 1,1:0,9; длительность импульса токов, мс: катодного - 40,0, анодного - 50,0; время пауз, мс - 10,0; среднее напряжение в конце периода. В: анодное - 200,0; катодное - 50,0; время оксидирования в каждом растворе, мин - 10,0.The ratio of the average anode and cathode currents is 1.1: 0.9; current pulse duration, ms: cathodic - 40.0, anodic - 50.0; pause time, ms - 10.0; average stress at the end of the period. B: anode - 200.0; cathode - 50.0; the oxidation time in each solution, min - 10.0.

Все исследования состава и свойств композиционных покрытий проводили методами, приведенными в примере 1. Они подтвердили факт соосаждения фторопласта с оксидным покрытием, их высокую износостойкость и коррозионно-защитные свойства. Толщина покрытий равна 20 мкм, краевой угол смачивания 118°. Коррозионная стойкость композиционного покрытия, измеренная методом капли, составила 120 мин, а оксидное покрытия без фторопласта - 40 мин, то есть введение фторопласта в структуру оксидного слоя в процессе его формирования увеличивает защитные свойства покрытия в 3 раза. При этом защитные свойства основы возрастают в 10-12 раз. Кинетический коэффициент трения покрытий соответственно без смазки и со смазкой равны 0,069 и 0,021.All studies of the composition and properties of composite coatings were carried out by the methods described in Example 1. They confirmed the coprecipitation of fluoroplastic with an oxide coating, their high wear resistance and corrosion-protective properties. The coating thickness is 20 μm, the contact angle of contact is 118 °. The corrosion resistance of the composite coating, measured by the drop method, was 120 minutes, and the oxide coating without fluoroplastic was 40 minutes, i.e. the introduction of fluoroplast into the structure of the oxide layer during its formation increases the protective properties of the coating by 3 times. In this case, the protective properties of the base increase by 10-12 times. The kinetic coefficient of friction of the coatings, respectively, without lubricant and with lubricant are equal to 0.069 and 0.021.

Таблица 1Table 1 Данные рентгеноспектрального микроанализаX-ray microanalysis data ЭлементElement Оксидные покрытия, не содержащие фторопластFluoroplast-free oxide coatings Оксидные покрытия, соосажденные с фторопластом при наличии и отсутствии стадии термообработкиOxide coatings coprecipitated with fluoroplastic in the presence and absence of a heat treatment stage без термообработкиwithout heat treatment с термообработкойwith heat treatment % мас.% wt. % ат.% at. % мас.% wt. % ат.% at. % мас.% wt. % ат.% at. КислородOxygen 47,9047.90 61,1061.10 24,4724.47 34,2534.25 28,2328.23 42,0842.08 АлюминийAluminum 34,9134.91 26,4126.41 44,5344.53 36,9536.95 54,1454.14 47,8747.87 КремнийSilicon 17,1917.19 12,4912.49 4,874.87 3,883.88 5,985.98 5,075.07 УглеродCarbon -- -- 9,879.87 18,4018.40 -- -- ФторFluorine -- -- 16,2616.26 6,526.52 11,6511.65 4,984.98

Claims (1)

Способ микродугового получения композиционного покрытия на алюминии и его сплавах, включающий микроплазменное оксидирование в водном растворе электролита, отличающийся тем, что композиционное покрытие получают в импульсном анодно-катодном режиме с длительностью пачек анодных импульсов 50 мс, катодных 40 мс, паузами между ними 10 мс и соотношении средних анодных и катодных токов 1,1:0,9 из водных растворов электролита, состоящего из трех растворов, которые содержат гидроксид натрия и метасиликат натрия в порядке возрастания в них щелочности и концентрации солей, водную суспензию фторопласта Ф-4МД или Ф-4Д последовательным оксидированием в них в течение 10 мин, при следующем соотношении компонентов, г·л-1,
в растворе первом (1):
гидроксид натрия (NaOH) 0,3-0,5 метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O) 3,0-4,0 водная суспензия фторопласта Ф-4МД или Ф-4Д 44,0-50,0,

в растворе втором (2):
гидроксид натрия (NaOH) 0,8-1,0 метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O) 6,0-8,0 водная суспензия фторопласта Ф-4МД или Ф-4Д 44,0-50,0,

в растворе третьем (3):
гидроксид натрия (NaOH) 1,8-2,0 метасиликат натрия (Na2SiO3·9H2O) 11,0-15,0 водная суспензия фторопласта Ф-4МД или Ф-4Д 44,0-50,0.
A method of microarc obtaining a composite coating on aluminum and its alloys, including microplasma oxidation in an aqueous electrolyte solution, characterized in that the composite coating is obtained in a pulsed anodic-cathodic mode with anode pulse width of 50 ms, cathode pulses of 40 ms, pauses of 10 ms between them and the ratio of the average anode and cathode currents is 1.1: 0.9 from aqueous electrolyte solutions consisting of three solutions that contain sodium hydroxide and sodium metasilicate in order of increasing alkalinity in them and the concentration of salts, an aqueous suspension of ftoroplast F-4MD or F-4D by successive oxidation in them for 10 min, in the following ratio of components, g · l -1 ,
in the first solution (1):
sodium hydroxide (NaOH) 0.3-0.5 sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O) 3.0-4.0 water suspension of ftoroplast F-4MD or F-4D 44.0-50.0

in the second solution (2):
sodium hydroxide (NaOH) 0.8-1.0 sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O) 6.0-8.0 water suspension of ftoroplast F-4MD or F-4D 44.0-50.0

in the third solution (3):
sodium hydroxide (NaOH) 1.8-2.0 sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 · 9H 2 O) 11.0-15.0 water suspension of ftoroplast F-4MD or F-4D 44.0-50.0.
RU2011130830/02A 2011-07-22 2011-07-22 Method of micro arc obtaining of composite coating on aluminium and its alloys RU2466218C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130830/02A RU2466218C1 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Method of micro arc obtaining of composite coating on aluminium and its alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130830/02A RU2466218C1 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Method of micro arc obtaining of composite coating on aluminium and its alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466218C1 true RU2466218C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011130830/02A RU2466218C1 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Method of micro arc obtaining of composite coating on aluminium and its alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466218C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104962971A (en) * 2015-07-15 2015-10-07 佛山市中国科技开发院分院 Aluminum base alloy and method for strengthening surface of composite material thereof
RU2602903C1 (en) * 2015-07-13 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of producing wear-resistant coatings on articles made from aluminium and alloys thereof
RU2613250C2 (en) * 2014-06-24 2017-03-15 Борис Михайлович Клименко Micro-arc oxidation device
RU2681028C2 (en) * 2018-01-17 2019-03-01 Владимир Никандрович Кокарев Method of forming protective oxide and ceramic coating on the surface of ventilation metals and alloys
CN114921830A (en) * 2022-06-21 2022-08-19 曹亚楠 Application method of coating
RU2787330C1 (en) * 2022-10-26 2023-01-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method for obtaining composite coatings on valve metals and their alloys

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3333121A1 (en) * 1983-09-14 1985-03-28 AHC-Oberflächentechnik, Friebe & Reininghaus GmbH & Co KG, 5014 Kerpen Dispersion layers
RU2068073C1 (en) * 1991-06-27 1996-10-20 Научно-исследовательский институт буровой техники Device for actuation of packer sealing member
RU2078449C1 (en) * 1994-08-03 1997-04-27 Новочеркасский государственный технический университет METHOD FOR PRODUCING COMBINED COATINGS ON ALUMINUM AND ITS ALLOYS
RU2169800C1 (en) * 2000-02-21 2001-06-27 Бернгард Лунг Method of production of oxide composite coat on aluminium and its alloys
RU2206642C2 (en) * 2000-01-31 2003-06-20 Мамаев Анатолий Иванович Method for modifying medical products (alternatives)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3333121A1 (en) * 1983-09-14 1985-03-28 AHC-Oberflächentechnik, Friebe & Reininghaus GmbH & Co KG, 5014 Kerpen Dispersion layers
RU2068073C1 (en) * 1991-06-27 1996-10-20 Научно-исследовательский институт буровой техники Device for actuation of packer sealing member
RU2078449C1 (en) * 1994-08-03 1997-04-27 Новочеркасский государственный технический университет METHOD FOR PRODUCING COMBINED COATINGS ON ALUMINUM AND ITS ALLOYS
RU2206642C2 (en) * 2000-01-31 2003-06-20 Мамаев Анатолий Иванович Method for modifying medical products (alternatives)
RU2169800C1 (en) * 2000-02-21 2001-06-27 Бернгард Лунг Method of production of oxide composite coat on aluminium and its alloys

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613250C2 (en) * 2014-06-24 2017-03-15 Борис Михайлович Клименко Micro-arc oxidation device
RU2602903C1 (en) * 2015-07-13 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of producing wear-resistant coatings on articles made from aluminium and alloys thereof
CN104962971A (en) * 2015-07-15 2015-10-07 佛山市中国科技开发院分院 Aluminum base alloy and method for strengthening surface of composite material thereof
RU2681028C2 (en) * 2018-01-17 2019-03-01 Владимир Никандрович Кокарев Method of forming protective oxide and ceramic coating on the surface of ventilation metals and alloys
WO2019143270A3 (en) * 2018-01-17 2019-09-12 Владимир Никандрович Кокарев Method of forming a protective oxide ceramic coating
CN114921830A (en) * 2022-06-21 2022-08-19 曹亚楠 Application method of coating
RU2787330C1 (en) * 2022-10-26 2023-01-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method for obtaining composite coatings on valve metals and their alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2466218C1 (en) Method of micro arc obtaining of composite coating on aluminium and its alloys
TWI564437B (en) Non-metallic coating and method of its production
Al Bosta et al. Suggested mechanism for the MAO ceramic coating on aluminium substrates using bipolar current mode in the alkaline silicate electrolytes
IL177414A (en) Method for producing a hard coating with high corrosion resistance on articles made of anodizable metals or alloys
TWI418664B (en) Surface processing method on valve metal using plasma electrolytic oxidation
CN100457981C (en) Method for plasma micro arc oxidizing of light metal surface
Sobolev et al. Comparison of plasma electrolytic oxidation coatings on Al alloy created in aqueous solution and molten salt electrolytes
Cheng et al. A systematic study of the role of cathodic polarization and new findings on the soft sparking phenomenon from plasma electrolytic oxidation of an Al-Cu-Li alloy
US10865491B2 (en) Sn-based alloy plated steel sheet
WO2017204265A1 (en) Sn-plated steel sheet
Peng et al. Preparation of anodic films on 2024 aluminum alloy in boric acid-containing mixed electrolyte
JP5369083B2 (en) Surface-treated aluminum member having high withstand voltage and method for producing the same
Siva Prasad et al. Improving the corrosion properties of magnesium AZ31 alloy GTA weld metal using microarc oxidation process
CN110685000B (en) High-corrosion-resistance coating, preparation method, electrolyte and application thereof
RU2392360C1 (en) Method for production of anticorrosion coatings on steel
JPH0525694A (en) Production of aluminum or aluminum alloy for vacuum equipment
RU2543659C1 (en) Method for production of composite metal-ceramic coating at valve metals and their alloys
Yi et al. Morphology and growth of porous anodic oxide films on Ti-10V-2Fe-3Al in neutral tartrate solution
JP2013049903A (en) Method for manufacturing aluminum anodic oxide coating being superior in productivity and having high voltage endurance
RU2704344C1 (en) Method of forming composite coatings on magnesium
JP5798900B2 (en) Method for forming oxide film and oxide film
RU2476627C1 (en) Application method of coatings to titanium and its alloys using electrospark doping method in water solutions at increased pressures
FR3059342A1 (en) PIECES WITH CERAMIC COATING ON TITANIUM OR TITANIUM ALLOY SURFACES, OBTAINED BY MICRO-ARC ANODIZATION AND ELECTROLYTE SUITABLE FOR OBTAINING THEM
RU2263164C1 (en) Method of application of protective coatings based on aluminum and its alloys
Devyatkina et al. Deposition of protective-decorative coatings onto aluminum alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170723