SU1148897A1 - Раствор дл химического оксидировани алюмини и его сплавов - Google Patents

Abstract

РАСТВОР ДОЯ ХИМИЧЕСКОГО ОКСИДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, содержащий хромовый ангидрид, фторсодержащее неорганическое соединение и калий железосинеродистый, отличающий с .  тем, что, с целью повышени  прочности сцеплени  покрыти  с основой, он дополнительно содержит двуокись титана, а в качестве фторсодержащего неорганического соединени  - фтористоводородную кислоту при следующем соотношении кбмпонентов , г/л: Хромовый ангидрид 3,,0 Калий железосинеродистый 0,5-1,0 Фтористоводородна  кислота 0,5-1,5 сл Двуокись титана 0,8-1,0

Description

00 00

ср Изобретение отаоситс  к области защиты металлов от коррозии посредством химической обработки поверхно ти металлов, в частности к раствору дл  химического оксидировани  алюми нй  и его сплавов, и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении и т.д. Известен раствор дл  оксидирован алюмини  и его сплавов, содержащий соединени  шестивалентнбго хрома, фторсодержащее неорганическое соеди нение, преимущественно натрий кремнефтористый , и вещество, выбранное из группы, включающей калий железосинеродистьй , натрий, нитрозопентацианоферрат и ацетонитрил 1 J. Недостатком данного раствора  вл етс  то, что он обладает Невысоко прочностью сцеплени  покрыти  с осн вой, особенно при обработке деталей из высококремнистых литейных алюминиевых сплавов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  раствор дл химического оксидировани  алюмини  и его сплавов 2J,содержащий, г/л: Хромовый ангидрид3-10 Натрий кремнефтористый3-5 Калий железосинеродистый3-5 Борна  кислота3-4 Недостатком известного раствора  вл етс  то, что при его использова нии дл  покрыти  высококремнистых литейных алюминиевых .сплавов, широко примен емых в автомобилестроении , вследствие слабой прочности сцеплени  его с основой, требуетс  глубокое травление деталей в сильно щелочных растворах. Вследствие этого , при обработке деталей типа пары цилиндр - поршень, требующих коррозионной стойкости и высокого клас са чистоты поверхности трущейс  пары , необходима дополнительна  опера ци  по восстановлению требуемой чистоты механической обработкой, в частности хонинговани , что снимает и само покрытие. Кроме того, более глубокое травление снижает коррозио ную стойкостьи требует дополнитель ного пассивировани  после оксидировани . Цель изобретени  - повышение прочности сцеплени  покрыти  с основой. Эта цель достигаетс  тем, что раствор дл  химического оксидировани  алюмини  и его сплавов, содержащий хромовый ангидрид, фторсодержащее неорганическое соединение и калий железосинеродистый, дополнительно содержит двуокись титана, а в качестве фторсодержащего неорганического соединени  - фтористоводородную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: Хромовьй ангидрид 3,0-5,0 Калий железосинеродистый . 0,5-1,0 Фтористоводородна  кислота0,5-1,5 Двуокись титана 0,8-1,0 При введении в раствор двуокиси титана и использовании в качестве фторсодержащего неорганического соединени  фтористоводородной кислоты протекает реакци  ;rTiOF + Tic, + 2 HF ; Эта реакци   вл етс  равновесной , соблюдаетс  посто нство концентраций фторид-ионов и ионов ТЮР, а также свободной фтористоводородной кислоты в недиссоциированном виде. В процессе оксидировани  протекание этой реакции с расходованием фторид-ионов и ионов TiO ведет к смещению направлени  реакции вправо с постепенным растворением твердой фазы двуокиси титана и диссоциацией свободной фтористоводородной кислоты. Поэтому наличие в растворе двуокиси титана в виде твердой фазы поддерживает посто нную концентрацию активных фтор-ионов на оптимальном уровне дл  протекани  реакции образовани  окисно-фторидной пленки на алюминии, повышающей пронность пленки сцеплени  с основой. Образующийс  в результате реакции ион TiOF взаимодействует с хромовьм ангидридом , входит в состав окисной пленки, повьш1ает ее коррозионную стойкость, а также увеличивает прочность сцеплени  пленки с основой вследствие наличи  в составе пленки, ионов титана. Дл  приготовлени  раствора раствор ют в воде расчетные количества хромового ангидрида и кали  железоеинеродистого , затем добавл ют расчетные количества фтористоводородной кислоты и двуокиси титана при посто нном перемешивании. Обработка деталей производитс  при посто нном перемешивании раствора дл  поддержани  двуокиси титана во взвешенном состо нии. Корректирование ведетс  по данным химического анализа. Добавление титана производитс  периоди чески по мере его выработки визуально . Предлагаемый раствор был испытан с различными соотношени ми компонентов . Дл  сравнени  был испытан также известный раствор. Примеры растворов приведены в табл, 1. Обработке подвергались детали из высококрем нистого литейного аЛ1 шниевого сплава АК-13 при 25°С в течение 1,5 мин Обезжиривание деталей перед оксидированием производ т дл  того, чтобы шероховатость поверхности деталей не увеличивалась и осуществл лась по ГОСТу 9.047-75 химически в растворе Лабомида-203 30 г/л при 60°С в течение 3 мин, затем после промывки детали активируют в растворе азот ной кислоты 150 г/л и фтористоводородной кислоты 20 г/л при комнатной температуре в течение 5с. После промывки детали оксидируют в растворах , приведенных в табл. 1. Качество полученных покрытий провер ют на коррозионную стойкость прочность сцеплени  покрыти  с подложкой и по внешнему 9иду, Коррозионную стойкость определ ют в коррозионной камере распылением 3%-ного раствора поваренной соли в течение 1 мин через каждые 14 мин при комнатной температуре. Испытани  провод т в течение 20О ч. Прочность сцеплени  определ ют стойкостью к истиранию в сухом виде путем трени  м гким резиновым ластиком по покрытию. Если после 2-3 протирок покрытие не стираетс , то прочность сцеплени  удовлетворительна  (+). Результаты испытаний приведены в табл. 2. Замеры шероховатости до и после покрыти  показывают, что она не снижаетс  дл  предлагаемого раствора и известного при данной схеме/прове-дени  техпроцесса. Исходна  шероховатость и шероховатость после оксидировани  составл ет 0,32 0,63 , N/ V что соответствует 8 -г v9. Как видно, из табл. 2, предлагаемый раствор дл  химического оксидировани  при заданных соотношени х компонентов (примеры 2-4) обеспечивает высокую прочность сцеплени  покрыти  с основой и коррозионную стойкость. При уменьшении концентрации компонентов в предлагаемом растворе снижаетс  коррозионна  стойкость, а при увеличении - снижаетс  коррозионна  стойкость и прочность сцеплени . Предлагаемый раствор позвол ет повысить прочность сцеплени  с основой . Проведенные промьшшенные испытани  показали, что срок службы предлагаемого раствора в 3-4 раза выше , чем известного. Ввиду более низких концентраций основных компонентов в предлагаемом растворе расход их меньше, чем в известном. Таким образом, достигаетс  экономи  в расходе химикатов, идущих на процесс оксидировани . Сохранение чистоты поверхности исключает дополнительные затраты на механическую обработку по восстановлению чистоты поверхности , затраты на инструмент, технологическую оснастку, высвобождение производственной площади, экономию электроэнергии, высвобождение рабочих-станочников . Технико-экономическа  эффективность от использовани  изобретени  составит около 40 тыс. руб/год, Таблица

Продолжение табл.1

4 0,5 Калий железосинеродистый Борна  кислота 3,5 Двуокись титана Фтористоводородна  кислота 0,8 0,5

Таблица 2 1 0,75 0,3 1,2 1 0,9 0,7 1,t 1,5 1 0,3 1,7

Claims (1)

1. РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ОКСИДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, содержащий хромовый ангидрид, фторсо- держащее неорганическое соединение и калий железосинеродистый, отличающий с я тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с основой, он дополнительно содержит двуокись титана, а в качестве фторсодержащего неорганического соединения - фтористоводородную кислоту при следующем соотношений компонентов, г/л:

   Хромовый ангидрид 3,0-5,0 Калий железо- синеродистый 0,5-1,0 Фтористоводород- ная кислота 0,5-1,5 Двуокись титана 0,8-1,0

   SU „.1148897