ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оксидирование алюминия и его сплавов из "Защита металлов от коррозии " Алюминий высокой чистоты стоек в ряде сред, так как на поверхности металла имеется защитная окисная пленка А Оз. Однако коррозийная стойкость алюминия, загрязненного примесями, а также алюминиевых сплавов крайне незначительна. Примеси, образующие в металле новую структурную составляющую, нарушают целостность окисной пленки и тем снижают ее защитные свойства. [c.212] Сопротивляемость алюминия и его сплавов коррозии может быть во много раз усилена искусственным утолщением окисной пленки АЬОз. Если алюминий и его сплавы подвергнуть химической обработке, то толщина такой пленки может быть доведена до 3—5 мк (естественно образованная на воздухе пленка на алюминии имеет толщину 0,02—0,1 мк) после электрохимического окисления толщина пленки достигает 20—30 мк, а в специальных установках — около 300 мк. [c.212] Физико-химические свойства окисной пленки в значительной степени зависят от условий ее получения состава раствора, температуры, продолжительности процесса оксидирования, характера последующей обработки пленки и т. п. [c.212] НИЯ И его сплавов проводят в растворах, содержащих хроматы, в которых алюмин ий растворяется весьма медленно. [c.213] Механизм процесса анодного оксидирования трактуется исследователями различно. Считают, что алюминий, растворяясь на аноде, образует гидрат окиси алюминия, который затем дегидратируется и твердеет с образованием окислов алюминия. Такое объяснение образования плотной окисной пленки не разделяется многими исследователями. [c.213] Пленка из сплошной превращается в пористую и по мере того, как под ней вновь образуется тонкая сплошная пленка, она непрерывно растет в толщину. Рост этой толстой пленки, как отмечалось выше, ограничивается растворением ее с поверхности и в порах, которые приобретают конусообразную форму. [c.213] Анодный процесс образования АЬОз сопровождается побочным процессом выделения кислорода. По мере протекания процесса анодирования доля тока, расходуемая на выделение кислорода, возрастает. [c.214] Оксидирование алюминия постоянным током осуществляют в 20%-ном растворе серной кислоты при температуре 15—25° С. Анодная плотность тока 0,8—1 а дм . Напряжение на ванне 10—12 в катодом служат свинцовые пластины. Продолжительность процесса для чистого алюминия 20—40 мин. При анодировании сплавов повышают анодную плотность тока и увеличивают продолжительность процесса. Деформируемые сплавы анодируются легче и более доброкачественно, чем литейные сплавы это же относится и к деталям, отлитым под давлением, по сравнению с отлитыми в песок. [c.214] Формирование окисной пленки при анодировании существенно зависит не только от состояния обрабатываемого металла, но и от ряда других факторов температуры, плотности тока, продолжительности оксидирования, концентрации электролита, примесей в электролите и др. С повышением температуры возрастает скорость растворения пленки, следовательно, снижается скорость роста пленки, ее толщина пористость пленки повышается, защитные свойства падают. При темоературе, ниже 15° С рост пленки также замедляется. Кроме того, она становится твердой и хрупкой. Для создания условий, при которых все одновременно оксидируемые детали находятся при одинаковом температурном режиме, электролит перемешивают сжатым воздухом. Температуру электролита регулируют с помощью водяной рубашки. [c.214] При неизменном режиме анодирования скорость образования пленки вначале не изменяется, а затем отношение скорости образования пленки к скорости ее растворения непрерывно снижается. Чрезмерная длительность оксидирования может привести к образованию очень рыхлой пленки. [c.215] Увеличение концентрации серной кислоты, с одной стороны, должно отрицательно влиять на скорость растворения пленки ввиду повышения электропроводности электролита и уменьшения выделяющегося в порах пленки джоулева тепла. С другой стороны, это способствует возрастанию скорости растворения пленки вследствие повышения агрессивности электролита. [c.215] При анодировании в электролите накапливается алюминий (в виде сернокислой соли), а также магний, железо, медь, переходящие в электролит в результате растворения обрабатываемых сплавов. Эти примеси вредно влияют на качество окисной пленки, которая образуется темной, пятнистой. Предельно допустимая концентрация алюминия составляет 25 г/л, магния 5 г/л, железа 2 г/л, меди 2 г/л. [c.215] Окисные пленки большой толщины при их высокой твердости значительно повышают срок службы алюминиевых изделий, работающих на истирание. Для получения твердых пленок толщиной до 300 мк Томашов и Тюкина предложили осуществлять анодирование в 20%-ном растворе серной кислоты при температуре 1—3° С и О , равной 2,5 а/дм . Напряжение тока от 23 в в начале процесса постепенно повышают до 80— 120 в. Продолжительность анодирования в зависимости, от состава сплава и требуемой толщины пленки составляет 3—4 часа. Температура ванны в пределах 1—3° С поддерживается с помощью специальной установки для охлаждения. На чистом алюминии, а также на сплавах алюминия с магнием образуются пленки наиболее толстые и твердые. [c.215] Оксидирование алюминия и его сплавов можно осуществлять также с помощью переменного тока. Во время катодного полу-периода на обрабатываемом изделии в основном выделяется водород. Окисная пленка формируется во время анодного полу-периода. При анодировании переменным током алюминиевых сплавов, содержащих медь, электролит сильно загрязняется медью, накопление которой вызывает появление темных полос на пленке. [c.215] Вернуться к основной статье