Способ обработки магниевых сплавов перед нанесением лакокрасочного покрытия

 

Использование: для защиты от коррозии магниевых сплавов, в частности образования анодно-окисного покрытия, применяемого в качестве подслоя под ЛКП. Сущность изобретения: способ включает: предварительную подготовку поверхности, анодное окисление в растворе, содержащем кремнекислый натрий, пирофосфорнокислый натрий и аммоний фосфорнокислый однозамещенный при следующем соотношении компонентов, г/л: Na2SiO3-20-200, Na4P2O7-5-70 NH4H2PO4-3-20. Процесс ведется на постоянном токе при напряжении 4 - 50 В и плотности 0,5-5 А/дм2 при 18 - 60°С в течение 10 - 40 мин. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области защиты от коррозии магниевых сплавов, в частности образованию анодноокисного покрытия, применяемого в качестве подслоя под лакокрасочное покрытие (ЛКП). Цель изобретения повышение адгезии и защитных свойств покрытия, а также упрощение и снижение токсичности процесса при сохранении усталостных характеристик магниевого сплава. Указанная цель достигается тем, что предложен способ обработки магниевых сплавов перед нанесением ЛКП, включающий: 1. Предварительную подготовку поверхности, заключающуюся в обезвоживании в органическом растворителе и щелочно-фосфатном растворе с последующей промывкой в горячей, затем холодной воде. 2. Анодное окисление в растворе, содержащем кремнекислый натрий, пирофосфорнокислый натрий и аммоний фосфорнокислый однозамещенный при следующем соотношении компонентов, г/л: Na2SiO3 20-200 Na4P2O7 5-70 NH4H2PO4 3-20 Процесс ведется на постоянном токе при напряжении 4-50 В и плотности 0,5-5 А/дм2 при 18-60оС в течение 10-40 мин. После анодного окисления детали промывают горячей, затем холодной водой. 3. Сушка деталей при температуре 60-80оС в течение 1-3 ч. Предлагаемый электролит обеспечивает получение мелкокристаллического покрытия серого цвета, матового, шероховатого, эластичного толщиной 7-13 мкм с удовлетворительным сцеплением с основой. Адгезия серийных систем ЛКП (N 104 и N 175) к покрытию хорошая. Пример осуществления. Образцы из сплава МЛ 10 системы Mg-Nd-Zn-Zr обрабатывали согласно предложенного способа. 1. Обезжиривание в стандартном щелочно-фосфатном растворе. 2. Промывка в горячей воде. 3. Промывка в холодной воде. 4. Образцы (анод) погружались в водный раствор состава, г/л: Na2SiO3 100 Na4P2O7 10 NH4H2PO4 5 при 40оС. В качестве катода использовалась пластина из коррозионно-стойкой стали (сталь 12Х18Н10Т). Накладывали постоянный ток плотностью 2 А/дм2. Силу тока, соответствующую данной плотности тока, устанавливали в начале процесса. Затем по мере роста покрытия сила тока уменьшается, а напряжение незначительно увеличивается. Процесс ведут в течение 15 мин. 5. Промывка в горячей воде. 6. Промывка в холодной воде. 7. Сушка при 60-80оС в течение 1-1,5 ч. 8. Окраска эпоксидно-полиамидной системой ЛКП N 104. После полной полимеризации ЛКП определялась адгезия начальная и после увлажнения в течение 1, 3, 7, 10 суток. Результаты испытаний покрытий, полученных по примеру N 1 и аналогичных ему N 2 и N 3, приведены в таблице. Как следует из таблицы, адгезия серийных систем ЛКП к анодно-окисному покрытию до увлажнения и после увлажнения в течение 7 суток высокая и равна 1 баллу. На образцах, выполненных по прототипу, за этот же срок испытаний адгезия снижается до 3-4 баллов. За время испытаний (360 суток) в условиях искусственного тропического климата разрушений ЛКП не наблюдалось, а на образцах по прототипу разрушение ЛКП через 30 суток испытаний составляет 5% а через 360 суток 60% Предел выносливости сплава при образовании покрытия по предлагаемому способу снижается на незначительную величину 0,5-3% в случае образования покрытия по прототипу снижение предела выносливости составляет 40%
Применение предлагаемого способа повысит эксплуатационную надежность работы деталей из магниевых сплавов в изделии, т.к. покрытие обладает высокими адгезионными и защитными свойствами. Способ позволяет исключить операцию нейтрализации, сократив, таким образом, технологический цикл получения покрытия. Также преимуществом предложенного способа является исключение применения биологически жестких соединений фенола, фтористых и хромовых солей не только в растворе анодирования, но и в операции нейтрализации, что позволяет улучшить экологическую обстановку, уменьшив количество производственных выбросов. Кроме того, предложенный режим анодирования исключает использование переменного тока и высоких напряжений, что приведет к меньшим затратам электроэнергии и улучшит условия труда и техники безопасности в цехе.


Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ЛАКОКРАСОЧНОГО ПОКРЫТИЯ, включающий обезжиривание, анодное окисление в электролите, содержащем натрий кремнекислый, и сушку, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения токсичности процесса, повышения адгезии и защитных свойств покрытия при сохранении усталостных характеристик магниевого сплава, анодное окисление ведут при постоянном токе плотностью 0,5 5,5 А/дм2, напряжении 4 50 В, при температуре 18 60oС и продолжительности 10 - 40 мин в электролите, дополнительно содержащем натрий пирофосфорнокислый и аммоний фосфорнокислый при следующем соотношении компонентов, г/л:
Натрий кремнекислый 20 200
Натрий пирофосфорнокислый 5 70
Аммоний фосфорнокислый 3 20

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оксидированию металлов, преимущественно магния, и может быть использовано в

Изобретение относится к способу выполнения антикоррозионного покрытия на сплаве Mg, на изготовленных из этого сплава деталях и бытовых электрических приборах, аудиосистемах и т.д.; использования материалов с таким антикоррозионным покрытием; а более конкретно, оно касается деталей из сплава Mg, имеющих высокую коррозионную стойкость, приобретаемую за счет обработки путем химического превращения, безвредной для окружающей среды; использования этих деталей; раствора для обработки путем химического превращения и способа формирования антикоррозионного покрытия
Изобретение относится к электрохимической обработке магния и сплавов на его основе и к получению термостойких защитных покрытий от различных видов коррозии на поверхности этих материалов
Изобретение относится к электрохимической обработке металлических поверхностей, а именно к способу плазменно-электролитического нанесения защитных покрытий на изделия из сплавов магния

Изобретение относится к области гальванотехники и предназначено для анодирования металлических поверхностей, предпочтительно поверхностей магния, сплавов магния, алюминия и сплавов алюминия

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изделиям из магниевых сплавов со сформированным антикоррозионным или лакокрасочным покрытием и способам их изготовления

Изобретение относится к электролитическим способам нанесения антикоррозионных биосовместимых покрытий на сплавы магния, применяемые в имплантационной хирургии при изготовлении имплантатов, эксплуатируемых в коррозионно-активной среде, преимущественно содержащей хлорид-ионы, и может быть использовано при изготовлении имплантатов различного функционального назначения, в частности биодеградируемых

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к микродуговому оксидированию, и может найти применение в машиностроении, авиастроении, компьютерной технике и автомобилестроении

Изобретение относится к технологии нанесения защитных покрытий на сплавы магния, изделия из которых находят применение в авиа- и автомобилестроении, электротехнике и радиотехнике, компьютерной, космической и оборонной технике. Способ включает плазменно-электролитическое оксидирование (ПЭО) поверхности сплава в водном электролите, содержащем силикат натрия и фторид натрия, в течение 10-15 мин в биполярном режиме с одинаковой продолжительностью периодов анодной и катодной поляризации, при эффективной плотности тока 0,5-1,0 А/см2 и равномерном увеличении напряжения от 0 до 250-270 В в течение периода анодной поляризации сплава и постоянном значении напряжения - 25-30 В в течение периода его катодной поляризации. Сплав с нанесенным ПЭО-покрытием погружают при комнатной температуре на 100-120 мин в раствор 8-оксихинолина C9H7NO, полученный путем его растворения в воде при нагревании до 90°C с добавлением NaOH до значения pH 12,0-12,5. Полученное покрытие подвергают термической обработке при 140-150°C в течение 100-120 мин. Технический результат - снижение скорости коррозии получаемых защитных покрытий и увеличение срока их службы в атмосфере с высокой влажностью, содержащей хлорид-ионы, за счет способности покрытий к самовосстановлению. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в авиа- и автомобилестроении, электротехнике и радиотехнике, компьютерной, космической и оборонной технике. Способ включает плазменно-электролитическое оксидирование (ПЭО) поверхности сплава в силикатно-фторидном электролите в биполярном режиме в два этапа. В течение первых 200-240 с в ходе анодной поляризации поверхности сплава процесс ведут гальваностатически при плотности тока 0,5-0,7 А/см2 до напряжения на аноде 250-270 В, а в ходе катодной поляризации потенциостатически при напряжении на катоде -(30-40) В. Затем в течение 600-700 с оксидирование продолжают при анодном напряжении, уменьшающемся до 200-210 В, и катодном напряжении - до -(8-10) В. На поверхность сформированной подложки наносят слой фторполимера путем окунания в раствор теломеров тетрафторэтилена в ацетоне с последующей сушкой и термообработкой покрытия при 250-275°С в течение не менее одного часа. Операцию нанесения фторполимера повторяют 2-3 раза. Технический результат - повышение технологичности способа при одновременном увеличении срока службы и улучшении коррозионной стойкости, антифрикционных и гидрофобных свойств получаемых покрытий. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 4 пр.

Изобретение относится к получению защитных покрытий на металлических поверхностях, конкретно, к способу нанесения антикоррозионных износостойких покрытий на сплавы магния, которые являются перспективными конструкционными материалами для машиностроения, автомобилестроения, аэрокосмической техники, электро- и радиотехники, для производства компьютерной аппаратуры и применения в других отраслях промышленности. Способ включает формирование микро-нано-пористого керамикоподобного слоя путем плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) поверхности сплава в электролите, содержащем силикат натрия и фторид натрия, в биполярном режиме, при этом процесс ведут потенциодинамически при напряжении, возрастающем со скоростью 16-18 В/мин до 260-270 В, а ходе анодной поляризации поверхности и потенциостатически при напряжении -(30-50) В в ходе ее катодной поляризации, с последующим нанесением на сформированный пористый слой полимерной пленки путем погружения на 10-15 с в раствор поливинилиденфторида -(C2H2F2)-n в N-метил-2-пирролидоне (C5H9NO)n с термической обработкой нанесенного полимера при 70-110°С в течение 3-5 ч. Технический результат - повышение прочностных свойств, устойчивости к абразивному износу и улучшение адгезии получаемых покрытий при одновременном повышении экологической безопасности способа и его упрощении. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр., 5 ил.

Способ обработки магниевых сплавов перед нанесением лакокрасочного покрытия

Наверх