Анодное травление металлов и сплавов

Амортизационные отчисления — Расчетные формулы 788 Амортизация металлорежущих станков — Затраты 792, 796 Анодное травление металлов и сплавов 561 Анодно-механическая обработка металлов и сплавов 560, 566—569 Аппаратура управления — Монтаж 767 Армирование отливок 76 [c.854]

Очистка поверхности металлов и сплавов анодным травлением от окислов, ржавчины, жировых пленок и тому подобных загрязнений. при анодном растворении поверхности изделия вместе с металлом удаляются все присутствующие на ней загрязнения —окислы, ржавчина, жировые пленки и пр. Очищенная поверхность обычно шероховата. Электролит — растворы кислот или солей. [c.947]

Электрохимическое травление — операция анодной обработки поверхности металлов и сплавов (иногда с после Дующей катодной обработкой), приводящая к растворению поверхностных слоев и одновременно к удалению окисных пленок, окалины либо загрязнений, находящихся на поверхности. [c.152]

В основе разработанного метода размерной электрохимической обработки (ЭХО) металлов и сплавов лежит принцип анодного растворения обрабатываемой детали в растворе электролита [43]. В отличие от электрохимического травления и полирования процесс ведется при подаче электролита в узкое (до нескольких сотых миллиметра) щелевое пространство между электродами и характеризуется значительно большей интенсивностью съема металла вследствие увеличения плотности тока до сотен ампер на квадратный сантиметр и локализации анодного растворения. Для понимания основных закономерностей и принципиальных возможностей метода размерной ЭХО очень важно знание процессов, происходящих в ходе обработки на электродах, особенно на аноде, так как обрабатываемость данного металла в конкретном электролите оказывает существенное влияние на производительность, шероховатость поверхности, точность обработки, коэффициент выхода по току и энергоемкость ЭХО. В этой связи представляется правомерным интерес многих исследователей к изучению анодно-растворяющихся металлов как в условиях традиционного электрохимического растворения при низких плотностях тока, так и в условиях размерной ЭХО. [c.5]

Электрохимическое травление используют для очистки поверхности металлов и сплавов от оксидов, ржавчины, жировых пленок и других загрязнений. Сущность процесса заключается в том, что в ванну 2 (рис. 68, а), заполненную электролитом, погружают обрабатываемое изделие 3 и катоды 1, которые включают в цепь постоянного тока. В качестве электролита применяют растворы кислот, солей или щелочей. Для повышения эффективности процесса электролит подогревают до 70—80 С. При соответствующей плотности тока образовавшаяся пленка не может удержаться на соответствующей поверхности и непрерывно удаляется под действием электрического тока. Пленки удаляются вместе с окалиной, ржавчиной и другими загрязнениями, анодная поверхность не требует дополнительной очистки. [c.206]

Сущность процесса выявления структуры металлов и сплавов травлением заключается в различной степени растворения или окрашивания отдельных структурных составляющих — зерен чистых металлов, твердых растворов, химических соединений. Различные структурные составляющие обладают разным электродным потенциалом. Когда полированная поверхность сплава покрыта травителем, являющимся электролитом, одни структурные составляющие сплава, имеющие более электроотрицательный электродный потенциал, будут являться анодами и растворяться, другие структурные составляющие, с более положительным электродным потенциалом, будут катодами и сохраняться неизменными. Так как таких анодных и катодных участков много, то в результате травления на поверхности микрошлифа образуются многочисленные впадины и выступы, которые и характеризуют микроструктуру сплава. [c.18]

Растворимость анодных продуктов в электролите, скорость диффузии их в электролит, состав и физико-химические свойства анодной пленки имеют существенное значение для процесса полирования. Поэтому этот процесс у различных материалов происходит неодинаково. У многих металлов и сплавов (медь, никель, алюминий, нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали) сглаживание сопровождается появлением блеска на обработанной поверхности. У некоторых сплавов (стали карбидного класса, бронзы, латуни) наблюдается блеск без заметного сглаживания шероховатостей. Ряд металлов и сплавов (олово, свинец, серый чугун, высококремнистые стали) вовсе не полируется. Вместо сглаживания образуется сильно травленая поверхность с толстыми темными пленками. [c.111]

Метод электрополирования, широко применяемый для чистых металлов, однофазных сплавов и сталей, не используется для образцов с керамическими покрытиями. Для металлических покрытий он также применяется редко из-за разной скорости анодного растворения материалов покрытия и основы. Кроме того, отрицательное влияние на качество шлифа в этом случае оказывают краевые эффекты и преимущественное травление металла покрытия вокруг пор — электрополирование приводит к искажению структуры. [c.158]

Для очистки деталей с мелкой резьбой применяют электролитическое травление. Обрабатываемые детали служат анодом или катодом, при этом травление соответственно называется анодным или катодным. Анодное травление осуществляется в слабых растворах солей или кислот. При пропускании тока на аноде выделяется кислород, который разрыхляет окалину и отрывает ее от детали. Катоды изготовляют из стали. Катодное травление производят в 10-15 %-ном растворе серной кислоты. На катоде выделяется водород, который восстанавливает окислы и отрывает окалину от металла. В качестве анодов в этом случае служат пластины из свинца или сплава свинца с 6-10 % сурьмы. Очищенный металл покрывается тонким слоем свинца, который предохраняет поверхность деталей от действия кислоты. После травления детали тщательно промывают в двух ваннах с проточной водой. Для освобождения от свинцового осадка детали вторично (на 5-10 мин) погружают в травильные баки в качестве анодов, при этом свинец растворяется. Затем детали вновь промывают и просушивают. [c.172]

При травлении окалины переменным током длительность травления и весовые потери металла больше, чем при анодном травлении, а качество поверхности сплава после травления хуже. Для этого вида травления, не требующего выпрямления тока и позволяющего более полно использовать рабочий объем травильной ванны, рекомендуется следующий режим Сн зо = 20 30% 1 == 60 -н 70° С [c.64]

Анодами при катодном травлении служат свинец, сплав свинца с сурьмой (6—10% 5Ь) или кремнистый чугун (20—24% 81). Плотность тока при анодном и катодном травлении — от 500 А/м и выше. Скорость травления в обоих случаях с повышением плотности тока возрастает. Однако, эта зависимость не строго пропорциональна, и очень часто повышение плотности тока не дает ожидаемого эффекта очистки. Это зависит, главным образом, от рода и состояния окислов на поверхности травящегося металла. [c.113]

Теплую воду (40—50 С) используют для отмывки деталей после обезжиривания, хроматирования, травления легких сплавов, снятия шлама, анодного оксидирования, перед и после операций химического оксидирования черных металлов. [c.681]

Коррозионное поведение титана в морской воде исследовалось в условиях дифференциальной аэрации [273]. Образцы испытывались в специальной аппаратуре, позволяющей создавать аэрированную катодную зону с площадью, в 10 раз превышающей площадь анодной зоны в щели между полиэтиленовой оправой и металлом. При испытании в морской воде аустеннтной нержавеющей стали и сплавов на основе меди коррозионные питтинги возникали в неаэрируемой зоне (в щели) через 4 дня после начала опыта. Технически чистый титан с различным состоянием поверхности (травленый, с окалиной, анодированный), испытанный в течение 83 дней, в этих условиях совершенно не корродировал. Даже в том случае, когда защитная окисная пленка умышленно удалялась с титана в анодной зоне, начавшаяся коррозия быстро прекращалась. Подобное поведение титана свидетельствует о возможности возобновления на его поверхности защитной пленки в нейтральных солевых растворах даже при ограниченном доступе кислорода. [c.96]

Кислотное или щелочное травления для сплавов алюминия могут повышать содержание водорода в поверхностных слоях и в этом отношении предпочтительнее электрохимические процессы на аноде (анодное травление, электрополировка), так как они не связаны с контактом металла и ионов водорода в момент нх разрядки. В ряде случаев следует применять механическую зачистку после обезжиривания. [c.336]

Однако наличие напряжений и трещин в покрытии и его способность влиять на водородное охрупчивание основного металла может иметь не меньшее значение, чем электрохимическая полярность. Так, в то время как цинк, нанесенный в надлежащих условиях, должен обеспечить определенный минимум протекторной защиты в дефектных участках покрытия, при горячем методе оцинкования может получиться толстый слой сплава, в котором легко образуются трещины в процессе действия знакопеременных напряжений эти трещины могут распространиться внутрь стали и даже при отсутствии коррозии усталостное разрушение наступит быстро. Цинк можно наносить методом распыления, если шероховатость, создаваемая на изделии до нанесения покрытия, не вызовет слишком большого понижения усталостной прочности или гальваническим путем, если при этом можно избежать водородного охрупчивания. Иные предпочитают кадмиевое покрытие, но при этом может быть закрыт выход водороду, оставшемуся в металле от предварительного травления поэтому при травлении требуется так же тщательно соблюдать режим, как и при нанесении покрытия. Можно было бы думать, что применение анодного травления (взамен травления в кислоте) устранит эти трудности, однако известны случаи, когда анодная обработка сама по себе приводит к ухудшению сопротивляемости усталости. Хромовое покрытие само может содержать большие количества водорода в одном французском методе водород затем удаляется путем, который по существу представляет из себя слабую анодную обработку [33]. [c.663]

Электрохимическое травление цветных металлов применяется в основном для специальных целей. При химическом осаждении никеля на алюминий целесообразно, по-видимому, применять режим электрохимического травления, предложенный кафедрой электрохимии Ленинградского технологического института. Раствор содержит 3—5 л едкого натра и 3—5 г/л хлористого натрия. Температура электролита 20—30°. Травление производится на аноде при анодной плотности тока 7— 9 а дм и напряжении 10—15 в, в течение 10—12 мин. Поверхность алюминия приобретает своеобразную зернистость. Некоторые специальные вопросы электрохимического травления меди, ее сплавов и алюминия рассматривают авторы [120], [132]. [c.34]

Травление заключается в растворении на поверхности металла окислов, которое зачастую происходит неравномерно, так как отдельные зерна микроструктуры металла могут растворяться или оставаться инертными в зависимости от их расположения. Этот процесс может быть чисто химическим, химическим в сочетании с электрохимическим или полностью электрохимическим (анодным). При химическом травлении в зависимости от обрабатываемого металла используются кислые или щелочные растворы. Алюминий и его сплавы обычно протравливают в растворах щелочей, в которые могут быть введены буферные и смачивающие добавки, ингибиторы и ряд солей для снижения интенсивности процесса и связывания [c.66]

Ультразвуковые колебания позволяют интенсифицировать протекание многих химических и физико-химических процессов. Под воздействием ультразвука снижается водородная поляризация и облегчается разрядка ионов, в результате чего оказывается возможным повысить плотность тока, ускорить процесс анодного растворения и химического травления. Сходство кинематики формообразования позволило объединить ультразвуковой способ обработки с электрохимическим. Сочетание их увеличило скорость обработки твердых сплавов и закаленных сталей примерно в три раза, а также понизило износ инструмента. При такой обработке в суспензию добавляют поваренную соль. Плотность тока на инструменте-катоде составляет 15 ампер на кв. см. Ученые полагают, что сталь в данном случае обрабатывается хорошо потому, что электрохимический процесс переводит поверхностный слой металла в хрупкий окисел, который легко удаляется ультразвуковым способом. К этому следует добавить, что ультразвук ускоряет электрохимическое растворение. [c.122]

Особого внимания заслуживают специальные методы подготовки поверхности различных металлов и сплавов перед нанесением гальванических покрытий. Особый интерес представляет подготовка поверхности труднопокрываемых металлов. Поэтому в первую очередь рассматривает . я подготовка поверхности алюминия и его сплавов. Наиболее подробно освещен цинкатный метод обработки поверхности алюминия и его сплавов, анодное оксидирование в фосфорной кислоте и травление кремнистых сплавов в смеси азотной и фтористоводородной кислот. [c.6]

К электрохимическтат лтетодам обработки металлов и сплавов, получивших в промышленности наибольшее применение, относят анодное растворение или электрохимические и химико-механические способы обработщг электролитическое травление металлов для удаления окалины, электролитическое полирование, электролитическая размерная обработка в проточном электролите, химико-механическая притирка, чистовая доводка и шлифование поверхности изделий и т. д. [c.429]

Электрохимическое обезжиривание производится с помощью постоянного тока при анодном или катодном включении обрабатываемых деталей. При одинаковом количестве электричества, пропущенного через электролит, на катоде выделяется вдвое больше газа, чем на аноде. Поэтому катодное обезжиривание проходит более интенсивно, чем анодное. Однако нельзя длительное время подвергать детали, в особенности из черных металлов, катодной поляризации, так как при этом происходит наводоражи-вание металла, вызывающее ухудшение его механических свойств. Наводораживание может привести также к появлению пузырей на покрытии и отслаиванию его от основного металла. Длительное анодное обезжиривание, в особенности цветных металлов и сплавов, может привести к окислению их поверхности. В этом случае потребуется тщательное декапирование или травление, чтобы снять окисную пленку, ухудшающую сцепление гальванического покрытия с основным металлом. [c.43]

Если пассивная пленка нерастворима, глянцевание наблюдаться не будет. По такому режиму электрополирование в ряде случаев изготовляют микрошлифы и тогда исключаются побочные анодные процессы. После приготовления полированио1г поверхности значительно снижают потенциал металла и на короткое время с целью травления переводят металл в активное состояние, при этом выявляются структурные особенности сплавов. [c.76]

Фиг. 12. Длительность травления окалины (а и б) н весовые потери металла (в и г) при анодном травлении сплава ЭИ435 при 60° С в растворах Но304

На фиг, 13 приведено изменение общих (окалины и металла) весовых потерь образцов сплава ЭИ435 во время анодного травления с них окалины в 30%-ной Н ЗО при = 15 а дм- и I = 60° С, Характер кривой указывает на высокие защитные свойства окалины травление идет вначале очень медленно и только после удаления основной массы окалины резко увеличивается скорость растворения. [c.67]

Исследовано электролитическое травление окалины со сплава ЭИ435 в растворах Н.,504 анодное, катодное, переменным током, переменным током с биполярным включением образцов и влияние на скорость этого процесса, весовые потери металла и качество поверхности образцов после травления концентрации Н23 04, температуры электролита и плотности тока. [c.70]

После обезжиривания, хроматирования, травления легких сплавов, снятия шлама, анодного окисления, перед и после химического оксидирования черных металлов промывная вода должна иметь температуру 40—50°С, перед сушкой деталей (кроме хроматиро-ванных по цинковому и кадмиевому покрытию, химически оксидированного алюминия) —температуру 70—90 °С. [c.118]

Травление алюминия. Алюминий травят в 10—20%-ном растворе едкого натра. Если травление вести в горячем растворе щелочи, насыщенном хлористым натрием, то поверхность металла приобретает светло-серебристый цвет. Алюминий и его сплавы после травления в щелочи и промывки в воде осветляют в 20%-ной азотной кислоте или в растворе, содержащем 100 г л СгОз и 15 г/л H2SO4. Сплавы, содержащие кремний, осветляют сначала в азотной кислоте, а затем в 5—10%-ном растворе плавиковой кислоты или в смеси, содержащей 75% HNO3 и 25% HF (пообъему). Зернистую поверхность алюминия можно получить анодным травлением его в растворе, содержащем 3— [c.78]

Это общее утверждение впрочем не означает, что сплавы со сте-хиометрической потерей материала от коррозии совершенно непригодны для изготовления заземлителей на станциях катодной защиты. Иногда в качестве материала для анодных заземлителей применяют даже железный лом кроме того, при электролитической обработке воды используют алюминиевые аноды (см. раздел 21.3). Цинковые сплавы находят применение как материал для анодов лри электролитическом травлении для удаления ржавчины, чтобы предотвратить образование гремучего хлорного газа на аноде. Для внутренней защиты резервуаров при очень низкой электропроводности содержащейся в них воды на магниевые протекторы иногда накладывают ток от внешнего источника с целью увеличить токоотдачу (в амперах) (см. раздел 21.1). По так называемому способу Кателько наряду с алюминиевыми анодами (протекторами) намеренно устанавливают медные, чтобы наряду с защитой от коррозии обеспечить также и предотвращение обрастания благодаря внедрению токсичных соединений меди в поверхностный слой. Впрочем, все такие области применения являются сугубо специальными. На практике число материалов, пригодных для изготовления анодных заземлителей, сравнительно ограничено. В основном могут применяться следующие материалы графит, магнетит, ферросилид с различными добавками, сплавы свинца с серебром, а также так называемые вентильные металлы с покрытиями из благородных металлов, например платины. Вентильными называют металлы с пассивными поверхностными слоями, не имеющими электронной проводимости и сохраняющими стойкость даже при очень положительных потенциалах, например титан, ниобий, тантал и вольфрам. [c.198]

На поверхности некоторых металлов образуются тонкие оксидные пленки, которые могут весьма точно воспроизводить рельеф металлической поверхности, не выявляя при этом своей собственной структуры [25 77 78]. В первую очередь это относится к алюминию и его сплавам. Для получения оксидных отпечатков с алюминия применяют описанные выше способы электролитического окисления. При этом исследуемый алюминий или его сплав предварительно тщательно очищают и обезжиривают, электрополи-руют, затем подвергают травлению и анодному окислению. Все дальнейшие операции по получению пленки-отпечатка совершенно аналогичны получению оксидных пленок-подложек. [c.66]

В табл. 3 на рисунках показаны основные типы электрохимической гетерогенности, от которых в первую очередь зависят различные виды коррозионных разрущений. Факторами, определяющими вид разрушения, являются характер электрохимической гетерогенности и стабильность распределения анодных и катодных участков по поверхности во времени. В некоторых случаях электрохимическая гетерогенность поверхности сплава связана с образованием стабильно работающих коррозионных пар, что приводит к ярко выраженной местной коррозии, например, контактная коррозия разнородных металлов, коррозия вследствие неравномерной аэрации, межкристаллитная коррозия и коррозионное растрескивание. Подобные виды коррозии надо относить к явно гетерогенно-электрохимическому механизму коррозии. В других случаях, например, при структурноизбирательной коррозии, вследствие вытравливания отдельных кристаллитов, расположение катодов и анодов коррозионных пар не жестко фиксировано на поверхности. Это также приведет к местной коррозии, но, естественно, уже в микромасштабах. Примером может служить выявление поликристаллической структуры металла при травлении шлифа. В микромасштабе подобный вид коррозионного разрушения можно условно рассматривать и как равномерный. [c.24]

При катодном травлении окалина механически отделяется пузырьками бурно выделяющегося водорода и восстанавливается. В качестве анодов при этом используются свинец, сплав свинца с сурьмой (6—10% Sb) или кремнистый чугун (20— 24% Si). Процесс катодного травления сопровождается наводо-роживанием. В случае введения в травильный раствор солей олова или свинца наводороживание уменьшается благодаря гальваническому образованию на активных участках поверхности металла пленки олова или свинца и затрудненному выделению на них водорода благодаря более высокому перенапряжению этой реакции. В случае необходимости пленка свинца или олова, образовавшаяся на стали, при катодном травлении удаляется в течение 10—12 жын в растворе состава NaOH — ЪЪг л и МазР04 — 30 г л при анодной плотности тока 5—7 ajdM -. Температура раствора 50—60° С. Катодом служат железные пластины. [c.95]

Опыты по электролитическому травлению окалины с исследуемых образцов сплава ЭИ435 проводились так же и на той же установке (см. фиг. 1), что и стали Х18Н12М2Т. Исследовалось анодное и катодное травление, травление переменным током и биполярное травление переменным током, а эффективность и качество каждого вида травления оценивались на основании тех же показатеочей время полного удаления окалины, весовые потери металла при травлении, внешний вид поверхности после травления. [c.65]

Успех любого метода нанесения защитных покрытий в большой степени определяется предварительной подготовкой поверхности. На поверхности деталей, отлитых из магниевых сплавов, остаются флюсы, жировые и другие загрязнения, остатки окислов и других включений, обусловленных процессом прокатки и отжига. Загрязнения удаляют дробеструйной обработкой. Однако на поверхности сплава остаются катодные частицы стали, отрицательно влияющие на коррозионное поведение магниевого сплава. Чтобы устранить действие этих частиц, применяют анодную обработку в растворе МН4Нр2 при высоком потенциале (до 120 В) [212]. Катодные частицы, а также остатки флюса и окислы растворяют фторидами, при этом на поверхности металла образуется непроводящая и нерастворимая пленка фторида магния. Размер деталей при такой обработке не изменяется. Другой метод удаления загрязнений предусматривает травление в 5—10%-ном растворе НКОз (при этом удаляется 50—250 мкм металла) с последующим погружением на 5 мин в 10—20%-ный раствор НР [223]. Считают, что для удаления частиц, остающихся на поверхности после дробеструйной обработки, пригодна любая кислота, которая снимает слой металла толщиной 50 мкм (например, смесь 8%-ной ННОз и 2—3%-ной НаЗО [175]). [c.62]

Химическую стойкость клея в электролитах и его адгезию к металлу при разной толщине клеевого слоя и различном состоянии поверхности сплава Д16Т проверяли на образцах технологической пробы (пакеты 1,5+1,5 и 2 + 2 мм), а также на образцах-заготовках в виде полос размером 150X40X3 мм, имеющих профрезерованную с одной стороны продольную канавку размером 100x15x1 мм, в которую наносили клей слоем различной толщины. На обратную сторону этих образцов также наносили кистью тонкий равномерный слой клея. После полимеризации клея все образцы подвергали анодированию в серной кислоте с наполнением пленки в хромпике. Одна партия клее-сварных образцов (5 шт.) и часть образцов-заготовок (5 шт.) была подвергнута повторному анодированию с предварительным снятием анодной планки травлением в 5%-ном [c.117]

Б течеиие некоторого времени потенциостаты использовали в аналитической химии [1]. Хиклинг [2] первый описал прибор с механической регулировкой. Робертс [3) первый предложил прибор с электронной регулировкой. Робертс разработал также руководство по применению прибора и основные требования к ним. Измерение поляризационных кривых металлов с помощью устройства, задающего постоянный потенциал, вносит большой вклад в знание коррозионных процессов и природы пассивности. Кроме применения потенциостата для изучения различных механизмов коррозии и пассивности, его можно использовать при разработке новых сплавов. Так, ои очень важен при ускоренных исследованиях коррозионной стойкости. Растворение в условиях контролируемого потенциала может также применяться как точный метод или при металлографическом травлении, или при изучении селективного растворения различных фаз. Это устройство может быть использовано для определения оптимальных условий анодной и катодной защиты. Две наиболее современные статьи указывают на ограниченность применения этого метода [5] и различие между потенциостатическими испытаниями и экспозицией в растворах химических веществ. [c.602]

Окисление приводит к потускнению поверхности и даже к образованию в металле дисперсных частиц закиси меди или окислов других металлов сплава. Потускнение поверхности можно устранить травлением. Окислы, образованные внутри металла, таким путем не удаляются. Их можно удалить растворением значительного количества сплава с поверхности, применяя травление в царской водке, или анодной обработкой в цианистой ванне. Они могут быть удалены также путем нагревания при 700° в течение некоторого времени в токе водорода. Однако лучше всего эти сплавы предохраняются от окисления флюсом из борной кислоты или из смеси буры с охрой. Еще Лучше применять при отжиге восстановительную атмосферу. Иногда, особенно при пайке сплавов, испаряют некоторое количество метилбората, который захватывается струей газа, в результате чего в том месте, где пламя горелки [c.755]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...