Способ обработки изделий из алюминия и его сплавов

)5 С 25 О 11/О ЕНИ вместногоек" прия ЛИЙ И Изобрете боростроения быть использ лей из алюмин при повышен О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) РПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДАЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ ие относится к области прии машиностроения и может вано при изготовлении детаия и его сплавов, работающих ых термических нагрузках,Цель изобретения - повышение термомеханической прочности деталей за счет соГЛасования температурных коэффициентовЛинейного расширения алюминия или егоСплавов и их оксидов,Укаэанная цель достигается тем, что пе 4"ред формированием оксида изделие анодируют в течение 30-40 мин при плотноститока в 1,5-1,7 раз превышающей плотностьтока формирования оксида, а после егоформирования плотность тока снижают соскоростью 150-170 мА/дм мин с последу 2ющей термообработкой при 200 С в течение 1 ч.При подьеме плотности тока на величину менее в 1,5 раз превышающую плотностьтока формирования оксида не происходитобразование дополнительного слоя необходимой толщины, а повышение ее более чемв 1,7 раз не способствует дальнейшему повышению эффекта согласования по ТКЛР,(57) Использование: при изготовлении деталей из алюминия и его сплавов, работающих при повышенных термических нагрузках. Сущность изобретения: изделие анодируют 30-40 мин при плотности тока, в 1,5-1,7 раз превышающей плотность тока последующего формирования оксида, затем плотность тока снижают со скоростью 150-170 мА/дм мин и термообрабатывают 1 ч при 200 С. 1 табл,За время анодирования менее 30 мин не успевает образоваться необходимое количество окисленных участков, а при анодировании более 40 мин оксид заполняет почти все пространство дополнительного слоя;Снижение плотности тока со скоростью 150-170 мА/дм 2 мин позволяет равномернее доанодировать недоокисленные участки алюминия. При этом не происходит интенсивного растравливания уже сформированной оксидной пленки и обеспечивается получение практически беспористой пленки,В известных технических решениях интенсивное растравливание пленки, получаемое за счет анодирования при высокой плотности тока до окончания процесса, вызывает появление пор в оксиде, что и является своеобразным демпфером для уменьшения разности в ТКЛР. Но увеличение пористости ухудшает электрические параметры оксида, не позволяет получить высокий класс чистоты поверхности,Последующая термообработка позволя-, ет удалить воду из оксидной пленки, обеспечивает переход нестабильных /3,) -фаоксида алюминия в стабильную, обладающую наилучшими электрофизическими свойствами а-фазу, а также снижает внутренние напряжения, вызванные разницей параметров решетки алюминия и его оксида. При этом переходный слой также способствует плавному переходу параметров решетки алюминия и оксида, что также уменьшает внутренние напряжения структуры, следовательно, повышает ее механическую прочность.Примеры конкретного выполнения, Обрабатывают предварительно шлифованные и полированные детали из алюминия А 99 размером 1 х 1 х 0,1 дм, Ванну заполняют электролитом, приготовленн 4 м на дистиллированной воде, Состав электролита: едкое кали 10 г/л, жидкое стекло 6 г/л. В ванну завешивают деталь и подают напряжение. Первоначальная плотность тока 22,5 А/дм, Выдерживают деталь в таком режиме 30 мин и уменьшают плотность тока до 15 А/дм, Время выдержки 1,5 ч, Затем снижают плотность тока до 0 со скоростью 150 мА/дд мин, После анодирования детали промывают в дистиллированной воде, просушивают и проводят термообработку в течение 1 ч при 200 С. Результаты испытаний представлены в таблице.Обрабатывают предварительно шлифованные и полированные образцы из сплава Д 16 размером 1 х 1 х 0,1 дм, Ванну заполняют электролитом; жидкое стекло - 5 г/л, едкое кали - 2 г/л. Первоначальная плотность тока 17 А/дм . Выдерживают деталь в таком режиме 40 мин и уменьшают плотность тока до 10 А/дм, Время выдержки 2 ч, Затем снижают плотность тока со скоростью 170 мА/дммин. После анодирования детали промывают в дистиллированной воде, просушивают и обрабатывают при 200 С в течение 1 ч в термошкафу. Результаты испытаний представлены в таблице.Обрабатывают предварительно шлифованные и полированные образцы из сплава45 ние одного часа АМГразмером 1 х 1 х 0,1 дм . Ванну заполняют электролитом: едкое кали 6 г/л, жидкое стекло 4 г/л, В ванну завешивают деталь и подают напряжение. Первоначальная 5 плотность тока - 32 А/дм . Выдерживаютдеталь в таком режиме 35 мин и уменьшают плотность тока до 20 А/дм . Время выдерж 2ки 1 ч. Затем снижают плотность тока со скоростью 160 мА/дм мин, После анодиро 210 вания детали промывают в дистиллированной воде, просушивают и обрабатывают при 200 С в течение 1 ч. Результаты испытаний представлены в таблице.Из результатов испытаний видно, что 15 полученное покрытие по сравнению с прототипом обладает более высокой теплостойкостью даже без введения мелкодисперсных порошков различных материалов. Следовательно, получаемый ок сид однороден, обладает лучшей адгезией кметаллу, так как является продолжением структуры кристалла самого исходного материала. Получается практически беспористый однородный оксид, который можно 25 полировать до любого класса чистоты в зависимости от требований, предъявляемых к изделию, Он обладает высокой твердостью и прекрасными диэлектрическими свойствами напряжение пробоя оксида толщиной 30 150 мкм не менее 800 В).формула и зоб рете н ия Способ обработки изделий из алюминия и его,сплавов, включающий анодное формирование оксида в щелочном электро лите при напряжении дугового разряда, о тлича ющийсятем,что,сцельюповышения термомеханической прочности структуры, перед формированием оксида изделия анодируют в течение 30-40 мин при плотно сти тока, в 15-1,7 раз превышающей плотность тока формирования оксида, а после его формирования плотность тока снижают со скоростью 150-170 мА/дм мин с после 2дующей термообработкой при 200 С в тече1807095Составитель М.белоусов Редактор Т.Иванова Техред М.Моргентал Корректор, Л.Пилипенко Заказ 1361 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственннездательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101