SU1733507A1 - Способ микродугового анодировани алюмини и его сплавов - Google Patents
Способ микродугового анодировани алюмини и его сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1733507A1 SU1733507A1 SU904828440A SU4828440A SU1733507A1 SU 1733507 A1 SU1733507 A1 SU 1733507A1 SU 904828440 A SU904828440 A SU 904828440A SU 4828440 A SU4828440 A SU 4828440A SU 1733507 A1 SU1733507 A1 SU 1733507A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mixture
- voltage
- alloys
- coating
- oxygen
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 title 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N Dideuterium Chemical compound [2H][2H] UFHFLCQGNIYNRP-VVKOMZTBSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/026—Anodisation with spark discharge
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Использование: электротехническа промышленность, машиностроение, приборостроение . Сущность изобретени : анодирование ведут при продувке электролита в межэлектродном зазоре углекислым газом или его смесью до 60% с кислородом. Расход газа или смеси 2-10 л/мин на 1 дм2 поверхности. Процесс сначала ведут в гальваностатическом режиме при плотности тока 1-40 А/дм2. После самопроизвольного падени напр жени на 2-5% процесс ведут в вольтстатическом режиме. 1 табл.
Description
Изобретение относитс к электролитическому нанесению оксидных покрытий на алюминий и его сплавы в услови х искрового разр да и может быть использовано в электротехнической промышленности, машиностроении и приборостроении.
Известен способ электролитического нанесени оксидных покрытий на аноде при изменении напр жени от 100 до 1000 В и посто нной плотности тока.
Однако с увеличением толщины покрыти увеличиваетс анодный потенциал и теплова мощность дуги, что приводит к сильному оправлению поверхности или частичному разрушению покрыти .
Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ электролитического нанесени покрытий в режиме однополупе- риодного напр жени с наложением через 5-500 положительных полупериодое одного отрицательного с амплитудой напр жени 50-500 В,
Недостатком известного способа вл етс то, что наложенный отрицательный полупериод напр жени сокращает врем горен дуговых разр дов и снижает темп роста оксидного покрыти . Кроме того, характеристики дугового разр да измен ютс в узких пределах, определ только врем выхода разр да в стационарный, что снижает теплостойкость покрытий. Также оксидные покрыти имеют недостаточные механические характеристики, так как при ведении процесса выдел етс большое количество водорода, который образует вредные соединени и поры.
Цель изобретени - повышение скорости формировани покрыти и снижение пористости .
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе микродугового анодировани алюмини и его сплавов, включающем обработку однополупериодным напр жением с амплитудой 50-500 В, обработку ведут при
СО
с
V со со ел
О VI
продувке электролита в межэлектродном зазоре углекислым газом или его смесью до 60% с кислородом с расходом 2-10 л/мин на 1 дм2 поверхности сначала в гальваностатическом режиме при плотности тока 1- 40 А/дм2, а после самопроизвольного снижени напр жени на 2-5% - в вольт- статическом режиме.
Такое выполнение способа позвол ет увеличить скорость формировани покры- тий за счет изменени теплофизических свойств дуги и управлени электрическими параметрами процесса. Углекислый газ в зоне микродуги обжигает столб дуги вследствие диссоциации С02
СО + | 02, что
увеличивает плотность тока и одновременно снижает температуру дуги. Это позвол ет поддерживать плотность тока и скорость роста оксида посто нными до момента, ког- да напр жение дуги увеличиваетс настолько , что покрытие не выдерживает тепловых ударов и при дальнейшем повышении напр жени на аноде разрушаетс . Момент разрушени покрыти характеризуетс рез- ким падением напр жени не менее, чем на 5% от амплитудного значени напр жени , вследствие уменьшени дугового промежутка и возрастани силы тока. Кроме того, углекислый газ или его смесь с кислородом вл етс сильным раскислителем и более интенсивно, чем воздух, окисл ет металл в области зоны дуги в результате реакции С02 + Me СО + МеО, повыша скорость формировани покрыти и увеличивани произво- дительность процесса. Избыток кислорода, полученный при диссоциации и дополнительно вводимый в зону в смеси с углекислым газом до 60 %, позвол ет св зывать атомарный и молекул рный водород Н2 + С02 СО + Н20, а окись углерода вл етс хорошей защитной атмосферой. Благодар этому покрытие обладает меньшей склонностью к образованию пор, вызываемых водородом , и меньшим содержанием Н2 в оксиде. Повышение кислородного потенциала в С02 более интенсивно парализует способность водорода вызыва соединени в покрытии и увеличивает окисление металла в электролите. Изменение концентрации в смеси с С02 до 60 % при микродуговом оксидировании алюмини и его сплавов увеличивает возможность регулировани свойств сикродуги и позвол ет выбирать защитный газ в зависимости от содержани в алюминии примесей и легирующих элементов и от окислительной способности сплава, Предел содержани в смеси кислорода 60 % при микродуговом оксидировании алюмини и его сплавов обусловлен сродством
алюмини к кислороду и требовани ми к технике безопасноти процесса. Если кислород не отработал в процессе, то он выдел етс из электролитической ванны, но так как при электролизе выдел етс также водород, то при более 60 % кислорода в смеси может на поверхности образоватьс гремуча смесь.
Способ осуществл ют следующим образом .
Деталь, вл ющуюс анодом, погружают в ванну, заполненную водным раствором электролита и вл ющуюс катодом, затем через электролит в зону формировани покрыти в межэлектродный зазор подают на каждый 1 дм детали углекислый газ или его смесь до 60% с кислородом с расходом 2 - 10 л/мин, а на деталь подают положительный потенциал при посто нной плотности тока 1-40 А/дм2. Напр жение на аноде поднимают до момента самопроизвольного снижени напр жени на 2-5%, которое фиксирует пороговое устройство, вырабатывающее сигнал переключени обратной св зи по току на обратную св зь по напр жению . В дальнейшем процесс продолжают при посто нном напр жении. Продолжительность процесса зависит от необходи- мой толщины покрыти .
Предлагаемым способом получают неоплавленные , равномерные по толщине и пористости покрыти на алюминии и его сплавах с толщиной в 1,5-1,8 раза большей, выдерживающие до 35 циклов при испытании на термостойкость (нагрев-охлаждение в интервале 20-500°С) без растрескивани . Кроме того, способ позвол ет экономить до 20% электроэнергии.
Эксперименты проводились на пластинах из материала Ами 15 размером 50x10x2 мм. Противоэлектрод (катод) использовали выполненным из нержавеющей стали Х18Н9Т. Температуру электролита во врем проведени исследований поддерживали посто нной 20-25°С. В качестве электролита примен ли водный раствор Na4P20 c концентрацией 30 г/л. Толщину покрытий определ ли с помощью вихревого толщиномера ВН50НЦ, а пористость покрытий - весовым методом.
Результаты опытов представлены в таблице .
Claims (1)
- Формула изобретени Способ микродугового анодировани алюмини и его сплавов, включающий обработку однополупериодным напр жением с амплитудой 50-500 В, отличающийс тем, что, с целью повышени скорости формировани покрыти и снижени пористости , обработку ведут при продувке электролита в межэлектродном зазоре углекислым газом или его смесью до 60% с кислородом с расходом 2-10 л/мин на 1 дм2 поверхности сначала в гальваностатическом режиме при плотности тока 1-40 А/дм2, а после самопроизвольного снижени напр жени на 2-5% - в вольтстатическом режиме.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904828440A SU1733507A1 (ru) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | Способ микродугового анодировани алюмини и его сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904828440A SU1733507A1 (ru) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | Способ микродугового анодировани алюмини и его сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1733507A1 true SU1733507A1 (ru) | 1992-05-15 |
Family
ID=21515952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904828440A SU1733507A1 (ru) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | Способ микродугового анодировани алюмини и его сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1733507A1 (ru) |
-
1990
- 1990-04-16 SU SU904828440A patent/SU1733507A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент US № 3892293, кл. 204-56 R, 1974. Авторское свидетельство СССР № 926083, кл. С 25 D 9/06, 1980. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3562135A (en) | Electrolytic cell | |
| Damjanovic et al. | Kinetics of oxygen evolution and dissolution on platinum electrodes | |
| NO142314B (no) | Elektrode for elektrokjemiske prosesser. | |
| Imbirovych et al. | Modification of oxide coatings synthesized on zirconium alloy by the method of plasma electrolytic oxidation | |
| JPH0147548B2 (ru) | ||
| Zakroczymski et al. | Effect of arsenic on permeation of hydrogen through steel membranes polarized cathodically in aqueous solution | |
| SU1733507A1 (ru) | Способ микродугового анодировани алюмини и его сплавов | |
| RU2045583C1 (ru) | Способ получения электрода | |
| Mimura et al. | Purification of chromium by hydrogen plasma-arc zone melting | |
| RU2466218C1 (ru) | Способ микродугового получения композиционного покрытия на алюминии и его сплавах | |
| US3979267A (en) | Electrolytic method | |
| Lantelme et al. | Chronopotentiometric Investigation of the Anodic Reaction in Cryolite Melts: Influence of Dissolved Metal Traces | |
| Oedegard et al. | Sulphur containing compounds in the anode gas from aluminium cells, a laboratory investigation | |
| Breiter | Adsorption and oxidation of carbon monoxide on smooth palladium in sulfuric acid solution | |
| Jarek et al. | Fast voltammetry study of anodic reactions in graphite in cryolite-alumina melts | |
| GB1199335A (en) | Improvements in Aluminiding | |
| US3692645A (en) | Electrolytic process | |
| US4042427A (en) | Process for controlling fused salt nitridation of metals with a solid electrolyte electrode | |
| US3468772A (en) | Anodising treatment for aluminium | |
| Hine et al. | Bubble Effects on the Terminal Voltage of a Vertical Cell with Perforated Electrodes | |
| Li et al. | Corrosion of welded aluminium coated steel in saturated H2S solution | |
| RU1775507C (ru) | Способ микродугового оксидировани алюминиевых сплавов | |
| SU926083A1 (ru) | Способ электролитического нанесени силикатных покрытий | |
| US20060207884A1 (en) | Method of producing corundum layer on metal parts | |
| Krasicka-Cydzik | Deoxidation of Titania Foams |