В отечественной промышленности из всех сущест вующих способов наиболее широко применяется сер нокислотный способ оксидирования. Он экономичен, прост в выполнении и дает возможность применять как постоянный, так и переменный ток низкого напряже ния. Защитные свойства окисных пленок, полученных
в |
серной кислоте, выше, чем у пленок, полученных |
в |
хромовых электролитах. |
Оксидирование постоянным током производят в электролите, содержащем 180—200 г/л серной кислоты
при |
температуре 15—20°, анодной плотности тока 1 — |
2,5 |
а[дм2 и напряжении 11—28 в. Продолжительность |
оксидирования 20—50 мин. При оксидировании на переменном токе концентрация серной кислоты в электролите снижается до 120—130 г/л. Режим ок сидирования: температура электролита 13—25°, плотность тока на одной штанге 1,5—2,8 а/дм2, напряжение на ванне 19—28 в, продолжительность 30—50 мин.
В тех случаях, когда возникает необходимость получения твердых износоустойчивых пленок, окси дирование ведут при пониженной температуре элек тролита.
Для предотвращения местного разогрева необхо димо охлаждать изделие в течение всего времени электролиза. Оксидирование производится в растворе, содержащем 200 г/л серной . кислоты. Температура электролита 1 —3°, анодная плотность тока 2,5 а/дм2, продолжительность оксидирования 4 часа. Напряже ние на ванне повышается от 23 в в начале процесса до 100 — 120 в в конце оксидирования. Кремнистые алюминиевые сплавы (силумины) рекомендуется окси дировать переменным током при температуре элек тролита около 0° С.
Детали из алюминия и его сплавов должны прой ти перед анодным оксидированием соответствующую подготовку, которая заключается в обезжиривании сначала органическими растворителями, а затем в ще лочном растворе.
Защитные свойства окисных пленок можно повы сить специальной обработкой, целью которой является закрытие или уменьшение пор в пленке. Поры умень шают обработкой окисных пленок горячей водой
205
(95—98°) в течение 30 мин. Заполнение пор плёнки производят путем взаимодействия некоторых хими ческих соединений с самой пленкой или с электро литом, находящимся в порах. Так, при обработке окисных пленок в растворе хлористого бария в порах осаждается нерастворимый сернокислый барий. Хоро шие результаты дает обработка оксидированных де талей в растворе хроматов. Для этого применяют раствор из 100 г/л двухромовокислого калия при температуре 92—98° С. Продолжительность обработки
20мин.
Декоративная отделка оксидированных изделий
производится окрашиванием их органическими краси телями или минеральными пигментами. Процесс окра шивания основан на способности оксидных пленок впитывать и удерживать в себе красящие вещества. Наиболее чистые тона можно получить на алюминии, его сплавах с магнием, марганцем, медью и на плаки рованном металле. Силумины образуют темную пленку
и окрашивать ее |
в светлые |
тона |
не удается. Таким |
пленкам обычно |
придают |
черный |
или коричневый |
цвет. |
в растворах хромовой кислоты |
||
Оксидирование |
|||
менее распространено, чем оксидирование в серной кислоте, так как этот способ отличается большой продолжительностью процесса, повышенной темпера турой электролита и требует применения более вы сокого напряжения.
Оксидирование в хромовой кислоте применяют главным образом для материала, имеющего плакировку, а также для изделий, имеющих клепаные соединения, узкие щели и зазоры. Объясняется это тем, что хро мовая кислота в отличие от серной не оказывает та кого разрушительного действия на металл. Состав электролита для оксидирования и режим работы:
Хромовый ангидрид......................... |
30—40 г/л |
Анодная плотность тока................. |
0,2 а/дм2 |
Температура электролита................ |
40 ^2° С |
Катодом служит нержавеющая |
сталь, свинец или |
графит. |
с высокими элек |
Для получения окисных пленок |
троизоляционными свойствами применяют щавелево-
206
кислые электролиты, которые могут работать на по
стоянном и переменном токе. |
Пробивное напряжение |
|||||
при |
соответствующей |
толщине |
пленки |
достигает |
||
500 в и выше. |
|
|
|
|
|
|
Состав электролита и режим работы на постоян |
||||||
ном |
токе: |
|
|
|
|
|
|
Щавелевая |
кислота............................ |
|
|
50—70 г/л |
|
|
Анодная плотность тока................ |
|
1,5 а^дл? |
|||
|
Напряжение........................................ |
|
|
40—60 в |
|
|
|
Температура электролита................ |
|
25—30° С |
|
||
|
Время обработки................................ |
|
|
0,5—2,5 часа |
||
Оксидированию для |
этих |
целей следует подвер |
||||
гать только изделия из алюминия марки А1. |
||||||
В последние |
годы |
разработан |
новый |
процесс — |
||
эматалирование алюминия. Он ведется в электролите следующего состава (в г/л):
Борная кислота ............................ |
8 |
Щавелевая кислота.................... |
1,2 |
Лимонная кислота.................... |
1,0 |
Калий-титан щавелевокислый . 40 |
|
Режим работы: pH = 1,5—2,0, |
температура 50—60°, |
необходимо перемешивание электролита (сжатым воз духом или механическое). Напряжение изменяется от 60 до 120 в, начальная плотность тока 3 а/дм2, катод — алюминий.
Образующаяся пленка напоминает эмалевое покры тие: она непрозрачна, светло-серого цвета, практиче ски беспориста и по твердости приближается к хрому. Кроме того, она обладает хорошими электроизоляци онными свойствами, коррозийноустойчива в атмосфер ных условиях, может окрашиваться красителями в раз личные цвета.
3. Фосфатирование металлов
Фосфатированием называется процесс получения на поверхности изделий пленки, состоящей из нерас творимых солей фосфорной кислоты. Чаще фосфати рование применяется для обработки стальных изделий, реже для алюминия, магния и цинка.
207
Образование фосфатной пленки происходит хими ческим путем. Толщина ее зависит от условий полу чения и колеблется в пределах 2 — 15 мк, а в некото рых случаях может достигать нескольких десятков микронов.
Ценные свойства фосфатного слоя определяют области его использования. Фосфатирование приме няется для: 1) защиты от атмосферной коррозии дета лей и изделий, от которых не требуется декоратив ного вида; 2) создания грунта перед нанесением лако красочных материалов; 3) межоперационной защиты от коррозии ответственных штамповок перед свар кой; 4) лучшей приработки сопряженных между собой деталей, работающих на трение; 5) уменьшения тре ния при обработке металлов давлением, волочением, накаткой резьбы и т. д.; 6) изоляции стальных участ ков поверхности изделий перед лужением, свинцева нием или цинкованием; 7) электроизоляции трансфор маторных, роторных и статорных пластин.
Способ подготовки деталей, поступающих на фос фатирование, оказывает заметное влияние на качество фосфатного покрытия. Обезжиривание можно произ водить органическими растворителями или в разбав ленных щелочных растворах. Весьма эффективна пескоструйная очистка. Не рекомендуется произво
дить |
травление |
в |
минеральных |
кислотах, так как |
|
это |
приводит |
к |
ухудшению |
качества |
фосфатной |
пленки. |
способом фосфатирования |
стальных |
|||
Простейшим |
|||||
изделий является |
обработка их |
в растворе |
препарата |
||
„Мажеф“. (Это название произошло из частиц слов — марганец, железо, фосфорная кислота. Препарат со стоит из фосфорнокислых солей этих металлов.) Кон
центрация соли „Мажеф“ в 1 л |
раствора для фосфа |
||
тирования составляет 27—32 г\л. |
Учитывая |
частичное |
|
разложение, берут |
некоторый |
избыток — 34 —55 г\л. |
|
Для приготовления |
его необходимое |
количество |
|
„Мажефа“ загружают в ванну, заливают водой и,
периодически |
перемешивая, |
кипятят |
в течение 15 — |
30 мин. Затем |
выключают |
обогрев |
ванны и завеши |
вают детали. Фосфатирование производят при темпе ратуре 97—99°. Оно сопровождается значительным выделением водорода: процесс считается закончен
208