Способ обработки титана и его сплавов

(54) СПО СПЛАВО (57) Испо трохимич вов. Сущ титана и тата натр ние 4-7 подверга темпера мин. 1 та гическии институт м.И,А.Гришманова 58,во СССР 6, 1986. покрытий в и зеленого м цветовом (Л цвета диап ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Белгородский технолстроительных материалов(56) Патент США М 3259кл. 204-38, 1966,Авторское свидетельМ 1216258, кл. С 25 О 11 Изобретение относится к химической и электрохимической обработке металлов, в частности к получению защитных антикоррозионных декоративных покрытий на титане и его сплавах,Известен способ получения покрытий из окиси металла, позволяющий увеличивать толщину покрытия на титане после его анодного окисления при последующем нагреве на воздухе при температуре до 1300 С.Однако получаемые известным способом покрытия обладают большой пористостью и плохой адгезией к металлической основе, что приводит к снижению их защитных функций, Кроме того, при этом на поверхности металла не образуются окрашенные покрытия.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является известный способ анодирования титана, включающий электрохимическое окисление постоянным током при начальной плотности тока 0,007 - 0,13 А/см в растворе ацетата натрия с концентрацией электролита 1-15 мас. 06.Основные недостатки известного технического решения состоят в низкой корроБ ОБРАБОТКИ ТИТАНА И ЕГО ьзование: при химической и элекеской обработке титана и его сплаость изобретения: анодирование его сплавов ведут в растворе ацеия при напряжении 42-44 В в течес, После анодирования изделие юттермообработке на воздухе при туре 650-700 С в течение 18-30 л. зионнои стоикости получаемыхагрессивных средах и в отсутствив формирующемся при этоазоне оксидных пленок.Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости и получение покрытий зеленого цвета.Указанная цель достигается тем, что металл анодируют в растворах ацетата натрия при напряжении 42-44 В в течение 4 - 7 с, а затем его подвергают термообработке на воздухе при температуре о 50 - 700 С в течение 18 - 30 мин.При выходе за граничные пределы рекомендуемого режима термообработки не достигается равномерность окраски получаемого покрытия и снижаются его защитные антикоррозионные свойства,Способ обработки титана и его сплавов осуществляют следующим образом. Металлические пластины из технически чистого титана марки ВТ - 1 или из титановых сплавов марки ОТ 4 - 0 или ОТ 4 - 1 и др. подвергают электрохимическому окислению в растворах ацетата натрия с концентрацией 4 - 12 мас.о при напряжении 42 - 44 В в тече 1768669ние 4-7 с. Анодированные образцы промывают водой, высушивают на воздухе или в сушильном шкафу. Затем их подвергают термической обработке на воздухе при температуре 650 - 700 С в течение 18 - ЗО мин, После окончаний процесса образцы вынимают из печи и охлаждают, В результате на поверхности пластин образуется покрытие зеленого цвета разной степени, интенсивности, обладающее высокими защитными антикоррозионными свойствами.,В нижеприведенной таблице представлена сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов обработки титана и его сплавов.Изобретение иллюстрируется несколькими примерами.П р и м е р 1, Для нанесения защитно- декоративных покрытий используют образцы технически чистого титана марки ВТ - 1 размерами 50 х 20 х 1 мм, Титановые пластины подвергают анодированию в растворе ацетата натрия с концентрацией например 4 мас.0/О при напряжении 42 В в течение 7 с до образования на поверхности металла анодного слоя желтого цвета, После этого образцы промывают водой, вытирают фильтровальной бумагой или высушивают на воздухе или в сушильном шкафу. Анодированные титановые пластины подвергают термообработке на воздухе при температуре 650 С в течение ЗО мин. Затем образцы вынимают из печи и охлаждают. При этом поверхность титановых пластин приобретает светло-зеленую окраску,П р и м е р 2, Для нанесения покрытий используют пластины из титанового сплава марки ОТ 4 - 0 размерами 50 х 20 х 1 мм, которые подвергают предварительному анодированию например в 1270-ном растворе ацетата натрия при напряжении 44 В в течение 4 с, После электрохимической обработки образцы промывают водой и высушивают.Анодированные титановые пластины помещают в обжиговую печь и подвергают термообработке на воздухе при температуре 700 С в течение 18 мин. Затем образцы вынимают из печи и охлаждают. Поверхность пластин при этом окрашивается в интенсивный зеленый цвет. П р и м е р 3. Для нанесения защитнодекоративного покрытия используют пластины из титанового сплава марки ОТ 4 - 1размерами 50 х 20 х 1 мм. Образцы подверга 5 ют анодной обработке в растворе ацетатанатрия с концентрацией соли например 8мас,;( при напряжении 42 В втечение 5 с дообразования на их поверхности анодногослоя желтого цвета, Затем образцы промы 10 вают водой и высушивают.Анодированные титановые образцыподвергают термообработке на воздухе притемпературе 675 С в течение 24 мин. Затемобразцы вынимают из печи и охлаждают.15 В результате проведенной обработкиповерхность образца приобретает устойчивую и яркую зеленую окраску.Предложенный способ обработки титана и его сплавов позволяет получать20 покрытия, характеризующиеся высокойкоррозионной стойкостью в нейтральных,щелочных и кислых средах, Покрытия неразрушаются в растворах едких щелочей, атакже устойчивы к действию света и влаги.25 Получаемые покрытия не теряют интенсивности цвета от воздействия окружающей атмосферы в течение ряда лет. Кроме того, ониобладают высокими защитными свойствамив растворах неорганических кислот (соля 30 ной, азотной, серной),Эстетический вид покрытия значительно улучшается при обработке механическиили электрохимическиполированных образцов металла с зеркальной поверхностью.35 Процесс обработки металла может бытьинтенсифицирован за счет одновременнойтермообработки большого числа анодированных титановых пластин,40 Формула изобретенияСпособ обработки титана и его сплавов,включающий анодирование в растворе ацетата натрия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 45 с целью повышения коррозионной стойкости и получения покрытия зеленого цвета, анодирование ведут при напряжении 42 - 44 В в течение 4 - 7 с, а затем термообрабатывают на воздухе при 650 - 700 С в течение 50 18 - ЗО мин.1768669 Характеристика способа Способ обработки металлаг Предложенный Известный Технология процесса обработки металла Анодирование титанав растворах ацетатанатрия 4-12 Концентрация раствора дляанодирования, мас.Ф 1-15 42-44 6-20 Напряжение, В Время анодной обработки, с 5-8 Металл термообработ-700ке не подвергается Температура термообработки, С Время термообработки, мин Цвет получаемого покрытия Толщина получаемогопокрытия, А 700 1300 Цвет покрытия для испытаний - зеленый Коррозионная стойкостьпокрытий, час; Цвет покрытия дляиспытаний:синий желтый в 12/-лом растворе соляной кислоты 65 290 в 303-ном растворе азотной кислоты 200 520 Не разрушается 40 50 Составитель Н.ПекшеваТехред М.Моргентал Корректор Л.Ливренц Редактор Л.Павлова Заказ 3623 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, К, Раушская наб., 4 Ю Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 КоричневыйФиолетовыйСинийГолубой Анодирование титана врастворах ацетата натрия и последующая термообработка анодированногометалла на воздухе 18-30Зеленый