SU945243A1 - Method for diffusion saturation of aluminium and its alloys with zinc - Google Patents

Method for diffusion saturation of aluminium and its alloys with zinc Download PDF

Info

Publication number
SU945243A1
SU945243A1 SU803008173A SU3008173A SU945243A1 SU 945243 A1 SU945243 A1 SU 945243A1 SU 803008173 A SU803008173 A SU 803008173A SU 3008173 A SU3008173 A SU 3008173A SU 945243 A1 SU945243 A1 SU 945243A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
zinc
product
alloys
saturation
diffusion
Prior art date
Application number
SU803008173A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Николаевич Дубинин
Александр Петрович Кушнаренко
Original Assignee
Московский Институт Инженеров Гражданской Авиации
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 Московский Институт Инженеров Гражданской Авиации filed Critical Московский Институт Инженеров Гражданской Авиации
Priority to SU803008173A priority Critical patent/SU945243A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU945243A1 publication Critical patent/SU945243A1/en

Links

Landscapes

  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к химикотермической обработке алюмини  и его сплавов.This invention relates to the chemical heat treatment of aluminum and its alloys.

Известен способ диффузионного цинковани  алюмини  и его сплавов с целью упрочнени  поверхности и повышени  коррозионной стойкости в среде влажного воздуха включающий нагрев изделий из алюмини  и его сплавов в смеси порошков, вес.;:There is a known method for the diffusion galvanizing of aluminum and its alloys in order to harden the surface and increase the corrosion resistance in the humid air environment, including heating products made of aluminum and its alloys in a mixture of powders, wt .;

Zn20-30Zn20-30

А1kO-SOA1kO-SO

NH.C1 NH.C1

1-3 AzS Остальное1-3 AzS Else

Насыщение производитс  в герметичном контейнере при 250-600 С в течение 1-10 ч 1 .Saturation is carried out in an airtight container at 250-600 ° C for 1-10 hours 1.

Недостатком этого способа  вл етс  больша  продолжительность процесса , необходимость проведени  повторного нагрева дл  закалки термически упрочн емых сплавов.The disadvantage of this method is the long duration of the process, the need for reheating to quench the heat-hardened alloys.

Известен способ цинковани  алюмини  и его сплавов, включающий обработку издели  в расплаве смеси галогенидов щелочных (щелочноземельных) металлов, содержащей соли цинка. Причем суммарное содержание солей и елочных металлов превышает содержание соли цинка 2j.There is a known method of galvanizing aluminum and its alloys, which includes the treatment of the product in the melt of a mixture of alkali metal halides (alkaline earth metals) containing zinc salts. Moreover, the total content of salts and Christmas metals exceeds the content of zinc salts 2j.

Известный способ имеет р д недос )0 татков. При диффузионном цинковании алюмини  и его сплавов известным способом происходит снижение прочностных свойств вследствие оплавлени  межзеренных границ,привод щее к образованию концентраторов напр жени . Снижение прочности сплавов происходит вследствие снижени  концентрации упро ныющих элементов в сплаве, способных восстанавливать Zn поThe known method has a number of nedos) 0 tatkov. Diffusion galvanizing of aluminum and its alloys in a known manner leads to a decrease in the strength properties due to the melting of grain boundaries, leading to the formation of stress concentrators. A decrease in the strength of alloys occurs due to a decrease in the concentration of quickening elements in the alloy, capable of reducing Zn by

20 реакции ()20 reactions ()

2мё- -nZnl - 2Mer t-nZn, (|)2мё- -nZnl - 2Mer t-nZn, (|)

где Me - А1, Mg, Li и т.д.; Г - галоген. Активное взаимодействие алюмини  с расплавом, содержащим ионы Zn по реакции (1), приводит к выделению большого количества цинка на поверхность издели , что вызывает при температурах процесса более 420 С оплавление поверхности и изменение размеров и конфигурации вследствие оплавлени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ 3 получени  цинка из расплавов хлоридов, включающий электролизное разложение хлорида цинка и выделение цинка на катоде при плотности тока j 0,5 А/дм. Расплав дл  электролиза содержит,; LiCl 51,3 КС1 35,7 ZnCl 13 . Недостатком способа  вл етс  низка  коррозионна  стойкость изделий, обусловленна  высокой концентрацией цинка в покрытии и резким снижением ее при переходе в основу, а тдкже низкое качество изделий, св занное с оплавлением поверхности или полное растворение издели  в электролите в результате активного взаимодействи  по реакции (|) при температуре процесса более . Целью изобретени   вл етс  повышение механических свойств издели : поверхностной твердости, прочности, коррозионной стойкости, предотвращени  оплавлени  при цинковании при те пературе более . Поставленна  цель достигаетс  тем, что на изделие накладывают перед выдержкой отрицательный электрический потенциал величиной 1-ЗВ. Наложение отрицательного электрического потенциала на изделие из алюмини  или его сплавов, погруженного в расплав соли, содержащего более 10 ZnCI, не оказывает заметного вли ни  на процесс самопроиз.вольного выделени  цинка по реакции (|) вследствие большой глубины ее протекани . При 500°С константа . равновеси  реакции (I) К- Ь10 В интервале концентрации 3 {ZnCl2| 10 наблюдаетс  некоторое увеличение массы выдел емого на поверхности изделий цинка с увеличением по абсолютной величине потенциала издели . При концентрации ZnCT 3% наложение потенциала на изделие вызывает уменьшение массы выдел емого цинка с увеличением потенциала по абсолют34 ной величине. При s -3,8 В и концентрации ZnClj 0,4 наблюдаетс  полное прекращение выделени  цинка. Явление объ сн етс  невозможностью протекани  реакции (I) вследствие пассивации поверхности, электролитическое выделение цинка не наблюдаетс  вследствие протекдни  процесса Zn + 2е - 1п° не на поверхности, а в расплаве. Таким образом, наложение потенциала на изделие из алюмини  или его сплава, погруженного в расплав, или вызывает слабое вли ние на процесс образовани  цинкованного покрыти , или вызывает уменьшение количества выдел емого цинка и в предельном случае полное прекращение образовани  покрыти  (процесс подобен катодной защите). При концентрации ZnCl,j, менее 3,0 электролиз ZnCI/ не  вл етс  ответственным за процесс образовани  покрыти . Пример. Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом. Изделие погружаетс  в солевой расплав смеси галогенидов цинка (конценраци  не более 3%), и щелочных металлов , затем на изделие подаетс  отрицательный потенциал, выдерживаетс  в течение времени, обеспечивающего образование диффузионного сло  необходимой глубины. Насыщение образцов сплавов А7 и Д1б толщиной 4,0 мм провод т в ванне с расплавом составов А,Б,В. Результаты приведены в табл. 1. Т а б л и ц а 1 При температуре 500°С в течение 0 }ин при наложении электрического отенциала 1-3,0 В. По окончании выдержки изделие акаливают в воде и подвергают есественному старению ( ч). Свойства изделий, полученные посе цинковани , приведены в табл. 2.where Me is A1, Mg, Li, etc .; G - halogen. The active interaction of aluminum with a melt containing Zn ions by reaction (1) results in the release of large amounts of zinc on the surface of the product, which causes surface melting and changes in size and configuration due to melting at process temperatures above 420 ° C. The closest to the present invention is method 3 for the production of zinc from molten chlorides, including the electrolysis decomposition of zinc chloride and the release of zinc at the cathode at a current density j of 0.5 A / dm. The melt for electrolysis contains; LiCl 51.3 KC1 35.7 ZnCl 13. The disadvantage of this method is the low corrosion resistance of the products due to the high concentration of zinc in the coating and its sharp decrease upon transition to the base, and also the low quality of the products associated with the surface melting or complete dissolution of the product in the electrolyte as a result of active interaction by the reaction (|) at process temperature over. The aim of the invention is to improve the mechanical properties of the product: surface hardness, strength, corrosion resistance, prevent melting during galvanizing at a temperature of more. The goal is achieved by imposing on the product before exposure a negative electric potential of 1-ЗВ. Imposing a negative electric potential on a product made of aluminum or its alloys, immersed in a molten salt containing more than 10 ZnCI, does not have a noticeable effect on the process of spontaneous release of zinc by the reaction (|) due to the large depth of its flow. At 500 ° C constant. equilibrium of the reaction (I) K-b10 In the concentration range 3 {ZnCl2 | 10, there is a slight increase in the mass of zinc released on the surface with an increase in the absolute value of the potential of the product. At a ZnCT concentration of 3%, the application of potential to a product causes a decrease in the mass of zinc produced with an increase in potential in absolute value. At s -3.8 V and a ZnClj concentration of 0.4, zinc is completely stopped. The phenomenon is explained by the impossibility of the reaction (I) due to the surface passivation, the electrolytic emission of zinc is not observed due to the flow of the Zn + 2e-1n process during the melt, not on the surface. Thus, imposing a potential on a product made of aluminum or its alloy immersed in the melt will either have a weak effect on the formation process of the zinc coating, or cause a decrease in the amount of zinc released and, in the extreme case, complete cessation of coating formation (process is similar to cathodic protection). At a concentration of ZnCl, j, less than 3.0, the electrolysis of ZnCI / is not responsible for the coating formation process. Example. The proposed method is carried out as follows. The product is immersed in a salt melt of a mixture of zinc halides (concentration of not more than 3%) and alkali metals, then a negative potential is applied to the product, maintained for a time allowing the formation of a diffusion layer of the required depth. The saturation of samples of alloys A7 and D1b with a thickness of 4.0 mm is carried out in a bath with a melt of compositions A, B, C. The results are shown in Table. 1. Table 1 At a temperature of 500 ° C for 0} in when applying an electrical potential of 1-3.0 V. At the end of the exposure, the product is hardened in water and subjected to natural aging (h). The properties of the products obtained by zinc plating are given in table. 2

RR

hd )hd)

aa

c; о uec; about ue

(i(i

XX

OOITVOOITV

чО rcho r

vDvD

CMCM

оabout

rr

о оoh oh

СЭ C3 SC C3

1Л 1Л1L 1L

r-Ir-i

ss

ГЛGL

а го a go

L. (D ШL. (D Ш

с; Шwith; Sh

Ct I (U иCt I (U and

а оoh

с: оc: o

OOUAIA OLTlLTOOUAIA OLTlLT

r r

CM ГЛCM GL

OO OOOOOOOOOOOO ffOO OOOOOOOOOOOO ff

coin о OO iT, coin about OO iT,

CM - CM- I-CM- - CMCM - CM - I-CM- - CM

оabout

о «about "

О СЭ About SE

О О 1ЛAbout About 1L

СЭSE

СЭ 1ЛSE 1L

шsh

0000

LOLO

смcm

ss

22

I ь иI b and

(U(U

m Р)m P)

Claims (2)

S , 9 Эффект упрочнени  издели , поеншение твердости его поверхности и предотвращение оплавлени  поверхнос ти св зан со снижением концентрации цинка в покрытии. Наложение электри ческого отрицательного потенциала позвол ет лимитировать обмен по реакции (I). Это позвол ет проводит процесс насыщени  при температуре более k2ffC ((f С Т ), исключив оплавление и растворение издели , а следовательно, совместит процесс диффузионного насыщени  с нагревом дл  закалки изделий из термически упрочн емых сплавов. Коррозионна  стойкость изделий, подвергнутых диффузионному насыщению предлагаемым способом, которую оценивают весовым методом, увеличиваетс  в сравнении с обработанными известными способами в 2 раза, всле ствие .образовани  диффузионного сло с концентрацией цинка на поверхност от 15 до 30 (в зависимости от концентрации ZnClj. -и потенциала издели ), плавно снижающейс  по глу бине диффузионного сло . Таким образом, применение предлагаемого способа позвол ет повысить механические свойства изделий, подвергнуты х цинкованию, исключить их оплавление и растворение при температурах процесса более С 10 3 и повысить их коррозионную стойкость , Формула изобретени  1.Способ диффузионного цинковани  алюмини  и его сплавов, включающий нагрев и выдержку в расплаве солей, содержащем галогениды цинка и щелочных металлов, отличающийс   тем, что, с целью повышени  поверхностной твердости, прочности, коррозионной стойкости и предотвращени  оплавлени  при температуре насыщени , на изделие перед выдержкой накладывают отрицательный электрический потенциал величиной 1-ЗВ. 2.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что 8 качестве насыщающей среды используют расплав следующего состава, вес,: Хлорид кали  ,7-57 Хлорид лити  ,5-57 Хлорид цинка 0,3-1,5 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 561735, кл. С 23 С 9/00, 1977. S, 9 The effect of strengthening the product, the hardness of its surface and the prevention of surface melting are associated with a decrease in the concentration of zinc in the coating. The overlap of an electric negative potential makes it possible to limit the exchange by reaction (I). This allows saturation at temperatures above k2ffC ((f C T), eliminating melting and dissolving the product, and therefore combining the diffusion saturation process with heating for hardening products from thermally hardened alloys. Corrosion resistance of products subjected to diffusion saturation by the proposed method which is estimated by the gravimetric method, increases by a factor of 2 in comparison with those processed by known methods, owing to the formation of a diffusion layer with a zinc concentration on the surface from 15 to 30 (depending on concentration of ZnCl.-and the potential of the product), gradually decreasing over the depth of the diffusion layer. Thus, the application of the proposed method allows to increase the mechanical properties of the products, subjected to galvanization, eliminate their melting and dissolution at process temperatures over 10 3 and increase their corrosion resistance, claims 1. A method for the diffusion galvanizing of aluminum and its alloys, including heating and holding in a melt of salts containing zinc and alkali metal halides, characterized in that spruce increasing the surface hardness, strength, corrosion resistance and preventing saturation reflow temperature, the product is applied to the exposure value of the negative electric potential-1 pollutants. 2. Method POP.1, characterized in that 8 as a saturating medium, a melt of the following composition is used, weight: potassium chloride, 7-57 lithium chloride, 5-57 zinc chloride, 0.3-1.5 attention during examination 1. USSR author's certificate 561735, cl. C 23 C 9/00, 1977. 2.Патент Германии № 63277, кл., W В 9/10, опублик. 1936. З. РЖ Металлурги , 1977. .2. German Patent No. 63277, class., W B 9/10, published. 1936. Z. RZh Metallurgi, 1977..
SU803008173A 1980-09-26 1980-09-26 Method for diffusion saturation of aluminium and its alloys with zinc SU945243A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803008173A SU945243A1 (en) 1980-09-26 1980-09-26 Method for diffusion saturation of aluminium and its alloys with zinc

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803008173A SU945243A1 (en) 1980-09-26 1980-09-26 Method for diffusion saturation of aluminium and its alloys with zinc

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU945243A1 true SU945243A1 (en) 1982-07-23

Family

ID=20927535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803008173A SU945243A1 (en) 1980-09-26 1980-09-26 Method for diffusion saturation of aluminium and its alloys with zinc

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU945243A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1933010A1 (en) Process for the production of metal diffusion layers on aluminum surfaces
Li et al. Electrochemical reduction of Tm on Mg electrodes and co-reduction of Mg, Li and Tm on W electrodes
SU945243A1 (en) Method for diffusion saturation of aluminium and its alloys with zinc
CA1251162A (en) Method of producing a high purity aluminum-lithium mother alloy
SU467145A1 (en) Electrolyte for precipitation of tin-bismuth alloy
RU2697127C1 (en) Method of magnesium-neodymium alloy ligature obtaining
SU910833A1 (en) Melt for applying magnesium coatings
SU755889A1 (en) Melt for hot zinc-plating of steel articles
US3565917A (en) Magnesium cell operation
US3689385A (en) Method for the surface treatment of aluminum electrodes for the electrolytic production of zinc,and electrodes thus treated
JPH0254421B2 (en)
RU2262159C1 (en) Anode for chemical current supply, method for its manufacture, and chemical current supply
RU1840840C (en) Method of producing iridium-platinum alloys
SU538063A1 (en) Melt for Electrochemical Deposition of Lead Based Coatings
KR830001658B1 (en) Aluminum Alloys for Dielectric Anodes
Haarberg Effects of electrolyte impurities on the current efficiency during aluminium electrolysis
US3415305A (en) Process for preparing aluminum alloys
SU406976A1 (en) PROTECTIVE MIXTURE FOR CATHODS1
CN1025227C (en) Melting salt electrolysis for prodn. of lead, calcium and strontium alloy
SU1454880A1 (en) Melt for electrochemical deposition of molybdenum-base coatings
SU1381202A1 (en) Electrolyte for applying tantalum coatings
Yamamoto et al. Activity of Zn ionic species and electrodeposition of Zn in EMIB-ZnBr2-ethylene glycol bath
SU1027282A1 (en) Method of casehardening
CN109763030A (en) A kind of zinc-aluminum-magnesium intermediate alloy and its method supplementing magnesium elements loss in zinc pond
JP4436553B2 (en) Aluminum alloy for low temperature seawater environmental current anode