Электролит для анодирования магния и его сплавов

 

ОП ИКАНИЕ

И ЗОБ РЕТ Е Н ИЯ., Союз Советских

Социалистических

Республик (») 536257 а ЛетОРСКОМХ СВИДЕтйЛЬСтВЮ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено27.03.75 (21) 2116863/01 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано25,11,76 Бюллетень %43 (45) Дата опубликования описания10,03.77 (51) М. Кл е

С 25 D 11/30

Гасударственный комитет

Совета Иинистров СССР па делам изобретений и OTKpblTHM (53) УДК 621.357.8:

-62 1.3. 035.44 (088.8) А. И. Вольфсон, В, С. Умов, Б. И. Шлифер, В. Г, Грищенко и М. К. Мирошниченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ АНОДИРОВАНИЯ МАГНИЯ

И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к эбласти гальваностегии, в частности к электрохимическому нанесению антикоррозионных анодных покрытий на изделиях из магния и его сплавовв. 5

Известен электролит для анодирования металлов, например алюминия, содержащий щавелевую и сульфосалициловую кислоты, Однако в данном электролите прэисхо— дит травление магния, а не эбразование анодной пленки.

Известен также электролит для анодырования магния и его сплавов, содержащий фтористую соль аммония, двухромовэкислый натрий, ортофосфорную кислоту и вэду. 15

Анодные пленки, полученные в таком электролите, имеют недостаточную коррэзионную Стойкость.

Цель изобретения — повысить коррозионную стойкость покрытия. 20

Для этого электролит дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту- при следующем соотношении компонентов:

Фтористая соль аммония, r 300-350 25

Двухромэвокислый натрий, г 60 — 70

Ортофосфорная кислота (85%-ная), г 50-60

Сульфэсалициловая кислота, г 30-1 00

Вода, л gn 1

В качестве фтористой сэли аммония электролит с одержит, например, фт ористый амм опий.

Процесс осаждения анодной пленки рекэмендуе=ся проводить при 20-30эС, анодной плотности постоянного тока 2-6 а/дм напряжении 60-80в и продолжительности

5-1 2 мин.

При анодировании переменным током а плотность тэка составляет 4-10 а/дм напряжение 50-115 в, причем в начальный момент времени (0,5 мин) напряжение составляет 50в, а к концу первой минуты — 75-85в. Заканчивать процесс рекомендуется при напряжении 80-90 в при анодировании изделий, полученных методом литья под давлением, и при напря536257

10

20 жении 100-115 в при анодировании изделий из деформированных сплавов.

После окончания процесса напряжение в ванне понижают до нуля, детали извлекают из электролита, промывают в горячей проточной воде и высушивают теплым воздухом.

Для анодирования изделий из сплава

МЛ5, полученных методом литья под давлением, были исследованы электролиты трех составов, приведенные в табл. 1.

При введении в электролит меньше

30 г/л сульфосалициловой кислоты не отмечается качественного скачка в антикоррозионных свойствах покрытия; при введении сульфосалициловой кислоты свыше

100 г/л происходит образование осадка в электролите, в результате чего увеличивается пористость покрытия и снижаются его коррозионные свойства.

В табл. 2 приведены данные эксперимента, проведенного по следующему режиму: ток переменный, плотность тока

6, а/дм, температура 25оС и продолжи2 тельность 8 мин, ток постоянный, плотность тока 5 а/дм, температура 25оС и

2 продолжительность 8 мин.

Коррозионные испытания проводились в камере солевого (морского) тумана в течение 30 суток с периодическим их осмотром через 1-3 дня. Распыление раствора производилось в течение 15 мин через каждый 45 мин.

Покрытия, полученные из предложенного электролита, не изменили первоначального вида в течение всего срока проведенных испытаний. Следов коррозии не обнаружено. На покрытиях, полученных из известного электролита, первые коррозионные точки белого цвета появились на

23 сутки испытаний. В последующие 7суток испытаний наблюцалось увеличение коррозионных очагов.

Покрытия, полученные при анодировании изделий в каждом из трех составов электролита при указанных режимах, отличаются от покрытий, получаемых из известных электролитов высокой коррозионной стойкостью, так как не имеют пузырей, вздутий, отслаиваний и местных белых налетов, а также высокой механической прочностью. Покрытие хорошо пропитывается эпоксидным лаком ЭП-541 с последующей полимеризапией лака в порах анодной пленки при нагреве в течение 1 час при 150 С. Толщина полученного покрытия колеблется от 25 до

60 мкм при анодировании переменным током и от 25 до 80 мкм при анодировании постоянным током. Толщина покрытия при средних значениях указанных плотностей тока за время анодирования от 5 до 12 мин находится в пределах от 25 до 80 мкм.

Анодированию в электролите, содержащем дополнительно сульфосалициловую кислоту в количестве 30-100 г/л, подвергались изделия из магниевого сплава

МЛ5, полученные методом литья под давлением или в землю, изделия из деформируемого магниевого сплава МА2-1, полученные механической обработкой резанием (токарная и фрезерная обработка) и путем штамповки. Во всех случаях на этих изделиях было получено высококачественное коррозионно-стойкое покрытие. Особенность процесса анодирования в предложенном электролите состоит в том, что при пропускании тока анодируемая поверхность изделий и в особенности поверхность контактирующих приспособлений на границе электролит-воздух обволакиваются устойчивой пеной желто-коричневого цвета, которая предохраняет эти места от возможных случаев растравления. Появление пены обусловлено поверхностно-активными свойствами сульфосалициловой кислоты, присутствие которой в электролите ослабляет искрение на поверхности анодируемого изделия, делает его равномерным и исключает возникновение длинных искр, переходящих в дугу, вызывающую прожоги металла. Наличие слабого микроискрения обеспечивает качественное формирование анодной пленки. Кроме того, присутствие в электролите сульфосалициловой кислоты обуславливает возможную ее деструкцию в зоне роста анодной пленки и на дне пор пленки с образованием инертного углекислого газа, который предохраняет эти места пленки от возможного местного перегрева при неравномерном отводе джоулевого тепла. Сульфосалициловая кислота образует растворимые комплексы с железом и другими металлическими примесями в магниевых отливках и деформируемых сплавах и тем самым препредохраняет изделия от локального растравливания примесей при их анодном растворении в процессе анодирования.

Для эксплуатации изделий в жестких атмосферных и морских тропических условиях анодированные изделия пропитывают эпоксифенольным лаком и окрашивают эпоксидными эмалями. В закрытых помещениях и внутри приборов анодированные и пропитанные детали могут применяться и без последующего их окращивания эмалями на основе полимерных смол.

536257

Таблица 1

Компоненты электролита

Концентрация компонентов, г/л

325 350

300 фтористый аммоний

Двухромовокислый натрий

60

Ортофосфорная кислота

Сульфосалициловая кислота

100

30

Таблица 2

58 серочерный

42 белых порошковых налетов, рыхлот, вздутий нет от серо- черный черного до черного

60 черный до серочерного с пепельсеро-черного с пепельнозеленым оттенком но-зеленым оттенком

Характерной особенностью и преимуществом анодирования в предложенном электролите является применение токоведущих подвесочных приспособлений, изготовленных из алюминиевых (вместо магниевых) спла- 5 вов, что недопустимо в известных процессах анодирования изделий из магния и его сплавов вследствие их растравливания. На алюминиевых приспособлениях в процессе анодирования формируется очень тонкая анодная пленка белого цвета, которая по окончании процесса легко удаляется погружением в течение 5 -10 сек в нагретый до 70-80оС 10 /о-ный раствор едкого натрия, Анодные пленки, образуюшие- 15 ся на приспособлениях из магниевого сплава, применяемых в существующих процессах анодирования, можно удалять с приспособлений только путем пескоструйной обработки или зачистки напильником.

Анодирование в предложенном электролите может использоваться для анодного покрытия сборочных узлов из магниевых сплавов со сварными швами или запрессованными деталями из алюминиевых сплавов АД1, АМг2, АМг3, АМг6, АМц, В-95 и др. Такие сборочные узлы широко используются в современном приборостроении и машиностроении для повышения механической прочности, для нарезания резьбы, особенно в тонкостенных литых изделиях. серо- белых порошковых на-. черный летов, рыхлот, вздутий нет

536257

300-350

60-70

50-60

30-100 до 1

Составитель В. Бобок

Редактор Т. Фадеева ТехредМ. Левицкая орректорН. Бугакова

Заказ 6053/41 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Электролит для анодирования магния и его сплавов, содержащий фтористую соль аммония, двухромовокислый натрий, ортофосфорную кислоту и воду, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коррозионной. стойкости покрытия, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту при следующем соотношении компонентов:

Фтористая соль аммония, г двухромовокислый натрий, г

Ортофосфорная кислота (8-5%ная), г

Сульфосалицил овая кислота, r

Вода, л