Оксидирование алюминия и его сплавов

Категория:
Подготовка под окраску


Оксидирование алюминия и его сплавов

Оксидирование алюминия и его сплавов широко применяется для защиты от коррозии. Искусственные окисные пленки служат прекрасной грунтовкой, хорошо адсорбируют красители и в ряде случаев окрашиваются в красивые цвета для декоративных целей. Окисные пленки алюминия, гидратированные в большей или меньшей степени, имеют микропористую структуру. Толщина пленки обычно составляет 3—20 мкм; такая пленка надежно защищает от коррозии, особенно после пропитки ее наполнителями; жаростойкость пленки достигает 1500 °С, а теплопроводность 0,001—0,003 кал/(см-сек-град). Оксидная пленка обладает большой твердостью и высокими электроизоляционными свойствами,

Оксидирование алюминия и его сплавов проводят электролитическим и химическим способами.

При анодировании алюминия требуется тщательное обезжиривание изделий в одном из растворов. Детали с точными размерами обезжиривают в органических растворителях. Сильно загрязненные детали неплакированного дуралюмина травят в 5%-ном растворе гидроокиси натрия при 50— 60 °С.

После промывки в горячей и холодной воде изделия осветляют в 50%-ной азотной кислоте или в смеси кислот—хромовой (100 г/л) и концентрированной серной (10 г/л) при комнатной температуре для удаления медьсодержащих составляющих сплава. Кремнистые сплавы (например, Ал 2, Ак), а также сплавы А1—Си—Mg осветляют в растворе состава (в объемн. %): HN03—50, HF (40 % -ный) —2—3, Н20—48.

Кремнистые и кремнистоцннковые алюминиевые сплавы осветляют в растворе172, содержащем следующие компоненты (в г/л): НN03—4004-600; H2S04—200-=-300; NH4F—100^200.

Детали выдерживают в растворе без подогрева в течение 10—15 сек, затем после осветления промывают холодной проточной водой и переносят в ванну для оксидирования. Этот раствор отличается высоким качеством осветления и устойчивостью в эксплуатации.

Анодное оксидирование алюминия и его сплавов производится в сернокислых, хромовокислых и щавелевокислых электролитах.

Сернокислый электролит применяется почти для всех алюминиевых сплавов, имеющих промышленное значение, при анодировании для защиты от коррозии, для декоративной отделки, для получения толстых окисных пленок, обладающих твердостью и высокими термо- и электроизоляционными свойствами.

Для защиты от коррозии с последующим хроматным наполнением и для окрашивания используют 20%-ную H0SO4. Изделия оксидируют с применением постоянного тока, подвешивая их в качестве анодов в стальные ванны, облицованные изнутри свинцом; катодом служат свинцовые пластины. Если оксидирование имеет защитно-декоративное назначение, его проводят при рабочей температуре 20±5 °С, анодной плотности тока 1,0.

Наиболее простым и экономичным способом повышения коррозионной стойкости является пассивирование пленки в 10%-ном растворе хромовокислого калия К2СГ2О7 при температуре кипения в течение 15—20 мин. При этой обработке пленка окрашивается в характерный лимонно-желтый цвет.

Для декоративного окрашивания ализариновыми красителями наиболее пригодны оксидные пленки, полученные из сернокислых электролитов. Для окраски изделия погружают в 1%-ный водный раствор красителя, применяющегося для крашения шерстяных тканей, при 70—80 °С на 2—3 мин.

После пассивирования или пропитки красителем на изделия наносят прозрачные лаки.

Помимо широко распространенного электрохимического процесса оксидирования, искусственные окисные пленки получают при погружении изделий в соответствующие растворы без подвода электрического тока.

Пленки, полученные химическим путем, значительно уступают анодным пленкам по механическим, защитным, адгезионным и, в особенности, электрическим и оптическим свойствам. Главное преимущество химического метода оксидирования заключается в возможности одновременной обработки большого количества деталей без подключения к источнику тока; при этом методе отпадает необходимость в специальном оборудовании и снижается потребность в электрической энергии.

Химическая обработка алюминия и его сплавов в кислой среде, содержащей шестивалентный хром и ионы фтора называется хроматированием.

В зарубежной практике хроматирование широко применяют при подготовке поверхности алюминия к окраске. Пленки, полученные при хроматированнн, состоят из окиси алюминия с включениями хромата алюминия; толщина слоя колеблется от 0,1 до 1 мкм. Полученные пленки отличаются высокой прочностью к истиранию, при деформации не растрескиваются, обладают незначительным электрическим сопротивлением и поэтому не препятствуют сварке.

В отечественной промышленности168 при подготовке поверхности алюминия и его сплавов под окраску нашли применение хроматно-фосфатные и хроматно-содовые растворы. Пленки, полученные из этих растворов, характеризуются низкой степенью кристалличности, поэтому их считают аморфными.

Для нейтрализации щелочи, оставшейся в порах пленки, и для заполнения пор пассиватором оксидированные изделия обрабатывают в 2%-ном растворе Сг03 при комнатной температуре в течение 2—5 сек.

При химическом оксидировании образуется мягкая пленка толщиной 2—3 мкм, обладающая хорошей адгезией к металлу.

Для проверки толщины оксидной пленки на поверхность изделия наносят одну каплю раствора следующего состава: бихромат калия — 3 г; соляная кислота (плотность 1,19 г/см3) —25 мл\ вода —75 мл.

Позеленение капли указывает на разрушение оксидной пленки. Время до начала позеленения при температуре 15—20 °С не должно быть менее 2 мин.

Для испытания электроизоляционных свойств пленки деталь подсоединяют к сети переменного тока. Напряжение в сети должно соответствовать минимальному пробивному напряжению, допустимому при эксплуатации.

Бракованные детали травят в щелочном растворе и повторно оксидируют.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум