Способ микродугового оксидирования алюминия и его сплавов

(Я)6 С 2 01100 5 1 З) С вйскей Федер тфва ным зПЭТА 3 ю итам н р нэмэми) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНк атенту Р едера оссийской Ф П ЦИИ С 260 11/02, 1982(64) СПОСОБ МИКРОДУГВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГ(67) Иоюпьзование: для окего сплавов. Сущностьведут импульснын асимметном сипикатсодержащемэлектролит одновременносмесь, содержащую душную1 таба 121) 4816129/26(723,Снифаай СЗ; Наук ПЕ Щербаков ЭЛ; Колен 4 е Нф; Харчевееав ВП93) Тюмеювй индусцаапьна ектитут (Я 9 Авторское свидететъство СССР й 1489221, кп С 25 Ь 1/02, 1987,. Авторское свидетельство СССР й 1200691, нп ОВОГО ОКСИДИРОСПЛАВОВсидирования аеомиая и изобретения анодщюваниеричным током в щелочэлектролите, . Черезпропускают озоно-воэ 1,1 - 6,5 мас% ОзонаИзобретение относится к нанесению покрытий на металлы электролизом в растворе электролита, в частности к оксидированию алюминия и его сплавов,Известен способ электролитического нанесения оксидных покрытий на алюминий и его сплавы в режиме искрения на аноде в электролите, содержащем силикат и гидроксид щелочного металла, катализатор и растворимую соль металла,Известен способ электролитического нанесения силикатных покрытий на алюминий и его сплавы в режимедугового ряда в электролите, содержащем силикат и гидроксид щелочного металла и нерастворимые в электролите частицы окислов металлов,В обоих случаях получают оксидные слои с улучшенными изоляционными и декоративными свойствами, Одновременно повышается коррозионная стойкость изделий, однако износостойкость их поверхности невелика.Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ анодно-катодного микродугового нанесения износостойких покрытий на металлы, в частности на алюминий и его сплавы. Формируемые в условиях, анодно-катодной поляризации окисные покрытия характеризуются высокой твердостью (20 ГПа и более на различных сплавах) и стойкостью к истиранию. Недостатком известного технического решения является невысокая скорость роста покрытия. Интенсификация процесса повышением его электрических параметров, например плотности тока, ограничена возникновением мощных макроразрядов на поверхности обрабатываемого изделия, вызывающих отслаивание покрытия,Целью изобретения является увеличение скорости роста покрытия за счет интенсификации термоэлектрохимических реакций на .поверхности изделия.Поставленная цель достигается тем, что одновременно с электролизом через электролит пропускают воздух, предварительно обогащенный озоном при концентрации озона в озоно-воздушной смеси 1,1-6,5 мас оСопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что процесс оксидирования в электролите производят при .пропускании через электролит воздуха, предварительно обогащенного озоном. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Известны технические решения с пропусканием воздуха через обьем электролитав процессе электролиза, в том числе и приоксидировании алюминия и его сплавов, Од 5 нако движение газовых пузырьков в электролите используют для перемешиванияобъема электролита с целью его охлажденияи снижения диффузионных ограниченийэлектрохимических реакций на границе10 "электрод-раствор". В предлагаемом способе пропускание воздуха, предварительнообогащенного озоном, через электролит впроцессе оксидирования алюминия и егосплавов проявляет новое свойство, а имвн 15 но интенсифицирует термоэлектрохимические реакции на поверхности изделия, чтоувеличивает скорость роста покрытия. Этопозволяет сделать вывод о соответствиипредлагаемого способа критерию "сущест 20 венные отличия",Предлагаемый способ оксидированияалюминия и его сплавов реализован следующим образом.Обрабатываемое изделие помещают вэлектролит, например, включающий водныйраствор силиката и гидроксида натрия, Вкачестве противоэлектрода используютсталь 12 Х 18 Н 10 Т. Источником технологического тока обеспечивают электрический реЗ 0 жим анодно-катодных разрядов наповерхности изделия, Воздух от компрессора во внешней системе трубопроводов обогащают озоном, пропусканием черезозонатор и подают посредством барботера35 в рабочую ванну, Желаемое распределениеи размер пузырьков газа в объеме электролита обеспечивают конструкцией барботера. Участие озоно-воздушной смеси втермоэлектрохимических реакциях на по 40 верхности изделия обеспечивает положительный эффект по предлагаемому способу.В таблице приведены примеры, иллюстрирующие предлагаемый способ.Образцы изготовляли из деформируе 45 мого алюминиевого сплава Д 16. Прочностьсцепления (адгезию) покрытия определялиметодом отрыва штифта. Микротвердостьоценивали на приборе ПМТ. Значениемикротвердости усреднено по толщине из 50 носостойкого слоя покрытия,Таким образом, испытания предлагаемого способа оксидирования алюминия и его сплавов показали, что скорость роста покрытия на 20; выше в сравнении с базовым вариантом при одинаковых показателях качества,318 310 314 318 310 315В процессе оксидирования использовали т.н. режим падающей. мощности, согласнокоторому устанавливали напряжение холостого хода источника тока и вели обработку безоперативной регулировки режима, что приводит к самопроизвольному изменению величинтока, напряжения и температуры в указанных в таблице пределах.Соответствует неозонированному воздуху.Приведено для сравнения.лочном силиуатсодержащем электролите, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости формирования покрытия, дополнительно через электролит пропускают озоновоздушную смесь, содержащую 1,1 - 6,5 мас. озона. Составитель Р, ЗакировТехред М,Моргентал Корректор Л; Ливринц Редактор, Н, Козлова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 1343 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 4 +0,1 1 ф 0,1 360-390 Формула изобретенияСПОСОБ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающий обработку импульсным асимметричным током в ще 4 +0,1 1 ф 0,1 360-400 Кислород промышленной чистоты 4 й 0,1 1+01 360-390 15-25