Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 104 стр.

UptoLike

вают анодированием. Этот процесс находит широкое применение для защи-
ты алюминиевых изделий не только от коррозии, но и от механического из-
носа, а также для их защитно-декоративной отделки.
Существуют разные способы анодирования, но наибольшее применение
получили электрохимический способ окисления и способ обработки изделий
в растворах окислителей.
Искусственные оксидные пленки не только надежно защищают алюми-
ний от коррозии, но и прекрасно окрашиваются в растворах органических
красителей в различные красивые цвета, в том числе имитируют золото.
Основные требования, предъявляемые к анодированию алюминия и
сплавов, сводятся к тому, чтобы оксидная пленка росла в направлении к ме-
таллу и растворялась в направлении к электролиту, скорость растворения
должна быть существенно меньше скорости роста пленки. Эти требования
удовлетворяют серная кислота, хромовая, щавелевая и другие кислоты. В
процессе анодирования алюминия и его сплавов в непосредственном контак-
те с ним образуется тонкая пленка толщиной 0,01-0,1 мкм, получившая на-
звание барьерного слоя (растет по направлению к металлу), а по направле-
нию к электролиту сравнительно толстая пленка А1
2
0
3
(может достигать
толщины 400 мкм), пористая и проницаемая для электролита.
Свойства оксидных пленок (эластичность, адгезия, твердость и др.) в
сильной степени зависят от состава сплава и технологии их получения. В ли-
тературе описано большое количество электролитов для анодирования алю-
миния и его сплавов. В табл. 10 приводятся составы некоторых электролитов
и режимы оксидирования, толщины оксидных пленок и их назначение. Наи-
большую твердость имеют пленки на чистом алюминии, полученные аноди-
рованием в серной кислоте (~ 20 %-ной) при i
a
= 25 А/дм-, t = 14 °С, в щаве-
левой при i
a
= 15 А/м
2
и t = 20 °С (твердость по Виккерсу составляет 770
кгс/мм
2
). Присутствие тяжелых металлов в алюминиевых сплавах, а также
кремния при прочих равных условиях приводит к понижению твердости.
Однако решающую роль играет технология процесса.
Таблица 10
Составы электролитов и режимы оксидирования алюминия и его
сплавов
Электролит Режим электролиза
Состав Концен-
трация,
г/л
Плотность
тока,.
А/дм
2
Напря-
жение, В
Темпе-
ратура,
°С
Пр
о-
должи-
тель-
ность,
мин
Толщина по-
крытия, мкм
Примечание
1 2 3 4 5 6 7 8
Серная
кислота
180-200 1-1,5 13-24 13-25 20-35 6-12 Для обшивки
изделий из листовых
плакированных мате-
риалов, покрываемых
бесцветным лаком
Серная
кислота
180-200 0,8-1,5 13-24 13-25 15-25 5 Для обшивки
изделий, окра-
шиваемых эмалями, и
внут
реннего набора из
плакированных спла-
вают анодированием. Этот процесс находит широкое применение для защи-
ты алюминиевых изделий не только от коррозии, но и от механического из-
носа, а также для их защитно-декоративной отделки.
     Существуют разные способы анодирования, но наибольшее применение
получили электрохимический способ окисления и способ обработки изделий
в растворах окислителей.
     Искусственные оксидные пленки не только надежно защищают алюми-
ний от коррозии, но и прекрасно окрашиваются в растворах органических
красителей в различные красивые цвета, в том числе имитируют золото.
     Основные требования, предъявляемые к анодированию алюминия и
сплавов, сводятся к тому, чтобы оксидная пленка росла в направлении к ме-
таллу и растворялась в направлении к электролиту, скорость растворения
должна быть существенно меньше скорости роста пленки. Эти требования
удовлетворяют серная кислота, хромовая, щавелевая и другие кислоты. В
процессе анодирования алюминия и его сплавов в непосредственном контак-
те с ним образуется тонкая пленка толщиной 0,01-0,1 мкм, получившая на-
звание барьерного слоя (растет по направлению к металлу), а по направле-
нию к электролиту — сравнительно толстая пленка А1203 (может достигать
толщины 400 мкм), пористая и проницаемая для электролита.
     Свойства оксидных пленок (эластичность, адгезия, твердость и др.) в
сильной степени зависят от состава сплава и технологии их получения. В ли-
тературе описано большое количество электролитов для анодирования алю-
миния и его сплавов. В табл. 10 приводятся составы некоторых электролитов
и режимы оксидирования, толщины оксидных пленок и их назначение. Наи-
большую твердость имеют пленки на чистом алюминии, полученные аноди-
рованием в серной кислоте (~ 20 %-ной) при ia = 25 А/дм-, t = 14 °С, в щаве-
левой — при ia = 15 А/м2 и t = 20 °С (твердость по Виккерсу составляет 770
кгс/мм2). Присутствие тяжелых металлов в алюминиевых сплавах, а также
кремния при прочих равных условиях приводит к понижению твердости.
Однако решающую роль играет технология процесса.
                                                                  Таблица 10
          Составы электролитов и режимы оксидирования алюминия и его
                                    сплавов
 Электролит             Режим электролиза                         Толщина по- Примечание
Состав       Концен-    Плотность Напря-       Темпе-    Про-    крытия, мкм
            трация,    тока,.      жение, В   ратура,   должи-
            г/л        А/дм2                  °С        тель-
                                                        ность,
  1         2          3           4          5         мин
                                                         6          7             8
Серная      180-200    1-1,5      13-24       13-25      20-35    6-12        Для обшивки
кислота                                                                       изделий из листовых
                                                                              плакированных мате-
                                                                              риалов, покрываемых
                                                                              бесцветным лаком
Серная      180-200    0,8-1,5   13-24        13-25     15-25      5          Для обшивки
кислота                                                                       изделий, окра-
                                                                              шиваемых эмалями, и
                                                                              внутреннего набора из
                                                                              плакированных спла-