SU926084A1 - Способ анодировани металлов и их сплавов - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ АНОДИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ Изобретение относитс  к электролитическрму получению оксидных пленок (покрытий) на черных и цветных металлах , например, железо, медь, цинк свине., вольорам, алюминий, различные стали (Ст. 3, Ст. 10, Ст. 20, Ст. ЧОХ, ХВГ, ЗОХГСА, X13j и других. Известен способ анодировани  мета лов (медь, цинк, свинец и железо) при и плотности тока 0,5 б А/дм/- 3 растворе, содержащем г/л алюмината матри , стабилизированного алифатической монокаобоноаой кислотой, содержащей 6 атомоо С и / ОН-гоупп, а также лактон или бэрорганлческое соединение, полученное при реакции укг.ззиной кисло т;. или ее соли с H-BC-i П, Однако а данном способе используетс  c/iojiTi-ibiM гю составу раствор, дл  получени  каиествен1.|ог.- покрыти  необходим; дoпorlнитi л)иaR обработка напо нение А киппи ей чоде г: : HOiH-e З-- ич. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ анодировани.  металлов, иапри.мер алюмини , в 0,2 и. водном растворе алюмината натри  при напр жении искрени  100-1000 3, лреиму1цестзенно В. rioporoQbivi предел анодной плотности тока (иц) дл  искрового разр да составл ет 28 х , продолжительность отдельного разр да .-О, 1 7 мс . По данному способу получают покрыти  топциной до 300 мкм, при это.ч наблюдаетс  термическое уплотнение, а иногда и пласлений, привод щее к соэдаиио oiSrtb прочного и плотногс; анодного поверхностного сло  2j. Одноко, если при анодировании опюмини  и получают покрыти  у;;овлетBop-iгепьного качества (продол- .1тельHiJCTh процесса 250 с1 , то г,ри аног1ирсвании , например, таких м-.-.тзлпои 20 и ЗОВ соответственно. С увеличением времени анодировани  на образце образуетс  рыхлый слой ржавчины , который при прикосновении осыпаетс  (на стали) или происходит травление образца (цинк). Цель изобретени  - интенсификаци  процесса и повышение качества оксидной пленки. Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе анодировани  металлов и их сплавов в растворе алюмината натри  при напр жении 1001000 В, процесс ведут при плотности тока 5-250 А/дм в импульсном режиме при длительности импульсов 0,001J} ,1 с и паузе между ними 0,02-0,1 с При этом процесс ведут в 0, растворе алюмината натри , а с целью интенсификации процесса, в раствор алюмината натри  добавл ют г/л мелкодисперсного порошка карбида, нитрида или окисла металлов или металлоидов , нерастворимых в растворе алюмината натри . Ведение процесса в импульсном ре жиме позвол ет избежать отслаивание покрыти , так как микродуговые или дуговые разр ды возникают в течение короткого периода времени и а интервале между импульсами тепло успевает отводитьс  вглубь анода и электролита , варьиру  длительностью токовых импульсов и паузой между имии, под держивают температуру анода ниие кри тической. Импульсный режим необхоДИМ также дл  нанесени  толстых теп лостойких покрытий. Толста , сильно оплавленна  пленка не выдерживает тепловых удароа во врем  эксплуатации из-за большой разности коэфО-чциентов линейного расширени  м.еталлд и покрыти , поэтому дл  получени  толстой микропористой теплостойкой пленки необходимо варьировать длител ность импульса, при котором дуговые разр ды, возникающие на поверхнсст -; анода, не успевают проплавл ть плен ку. Дл  интенсификации :т.ооцессо и у рочненйп покрыти  в раст оэ алюмината натри  звод т любой порошок, представл к ий собой окисел, карбид или нитрид металлов или .чето лоидос Размеры, частиц порошка , быть а пределах от т до 1QO н:(;-, предпоч тительно 1-10 мкм. При налимик порошка в ростворе с Бозничм-ювенисм 9 - нов А10(|,но и за счет электрофоретического переноса порошка через электрический разр д. Попада  в разр д, порошок переноситс  на поверхность анода и оплавл етс ,образу  прочное покрытие. В случае, когда вводимый порошок имеет температуру плавлени  выше, чем окись алюмини , он входит в состав покрыти  без изменени  первоначальной формы частиц. Предел концентрации порошка г/л обусловлен (УЮ1дим. Нанесение почрыти  на сложнопрофилированные детали лучше проводить в суспензии с концентрацией порошка 10-70 г/л и размером 3- мкм. Порошок мелкого помола дороже порошка крупного понола, поэтому нанесение покрытий на детали простой формы целесообразнее вести в суспензии с поролком крупного помола пои его концентрации 50-200 г/л. Изменением концентрации порошка можно мен ть степень оплавлени  покрыти , так как от концентрации порошка зависит выход вещества по току. Поэтому при низком выходе по току той же мслдности дуги недостаточно дл  ;:.плавлени  и происходит просто спекание порошка, что позвол {ет получать пористые покрыти . Использование nopoiyков разного химического состава практически мало вли ет ni прТцесс и если различные горо-.икг имеют одинаковый размер част1--ц ;i при погру чеиии в оаствор на них ооол эуетср; практически одинакова  плотность зар да, то их оазл --ие сказываетс  только на качес--;у покрыти , вследствие их ра,иь.л точек плавлени , гнгерзал yKa3j-iHorr: нап; хени  (100-1000 В) обусл)лен н.г,г,.,,ДИМОСТЬЮ большой ПЛОТНОСТМ ТГ.К, и толи1ичы пленки, котора  зависит  т нйпр )1:ени , а широкий интьфаал плотностей тока (5-250 А/дм/ пбусловлс -1 прирюдой обрабатываемого ьсталла. Hpi Дг) 5 А/дм на некоторых eтaлл,ax ( ) Челезо,cдь ) выйти на реж1.-:м мик х лугового анодировани  ,, но других MCTajuioB (цинк , сеHfcц, зo;lьфкь М5-:иимзльна  Дд 50 A.//IM . Пре ; эгаемый способ осугцес г нл ют на импульсном источнике питани  ;ио1ц:- осгьс О кВт, позполл - дем мен т;, ,4r:MTensHOCTb импульса от 0,001 до 0,1 с и длительность п--ул, r.v 0,02 0,1 с R ванне, л хла  /ъпмо1:- прото-нэй во.п.й . Держатель г-;;а гмои 5926

тирован на ванне,  вл етс  сама ванна. Скорость процесса можно измен ть в широком интервале путем изменени  плотности тока. На качество покрыти  Д вли ет в меньшей мере, мем длительность импульсов и пауза между ними. Максимальна  толцина, пористость и микроструктура покрыти  завис т только

от хар |щ;ристик токовых импульсов 1икро уговое или дуговое анодирование в импульсном режиме можно проводить в любых щелочных растворах , а растаор, содержащий алюминат натри ,  вл етс  оптимальным.

В таблице приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Состав раствора, режим и результаты анодировани 

%

0,5 0,5 Дисперсность порошка, мкм Материал анода q Плотность тока. А/дм Конечное напр жение,В Ллчтельность импуль0 ,001 0.00 с и, с 0,02 0,02 Длительность паузы, с Врем  необходимое на выход м- кродугозого аиодироЕ ани , с Обла  продолжительност ь процесса, с :емпература рлслзора, ъ

2,5 5,0 5,0 2,5 2,5 2,5

2,5 3

100

200

25 1 ;±11 1П1 11Лл Примеры , 05 0.1 0,1 0,05 0.05 О,OS .06 0.1 О,; О, OS 0,06 fi,06 20 56 56 120 120 150