Раствор для электрохимического полирования алюминиевых сплавов

 

I. РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТГОХИМИЧЕС-КОГО ПОЛИЮВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАЮВ , преимущественно дюралюмина, содержа1Шй фосфорную кислоту, сульфат металла, органическую добавку и воду, отличающийся ia ,,-;,; ; «r an-nj g,...,.,. тем, что, с целью повышения отражательной способности, в качестве сульфата металла . он содержит сульфат калия или натрия, а в качестве. органической добавки - алкиларилкетон при следующем соотношении компонентов , мас.%: Фосфорная кислота (УД.В. 1,7 г/см)65-75 Сульфат калия или натрия1-3 Алкиларилкетон0,3-0,6 ВодаОстальное 2. Раствор по п. 1,отличающ и и с я тем, что в качестве алккларнлкетона используют п-б ромацетофёнон, п-метоксиацетофенон , феннлэтилкетон.

(!9) (ill

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 25 F 3/20

9 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТИУ (2) ) 3625779/22 — 02 (22) 19.07..83 (46) 07.05.85. Бюл. )() 17 (72) Е. А. Федорова, 3. В. )Митрофанов, Т. С. Ганженко, В. Н. Флеров, В. И. Кучеренко и В. М. Шупыро (53) 62) .357.8 (088.8) (56) l. Грилихес С. Я. Злектрохимическое полирование. Jl., "Машиностроение", 1976, с. 102.

2. Заявка Японии И 51 — 35380, кл. С 25 F 3/20, 1976. (54) (57) 1. РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕС-

КОГО ПОЛИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛА-ВОВ, преимущественно дюралюмина, содержащий фосфорную кислоту, сульфат металла, органическуюдобавку и воду,отличаю щи и с я тем, что, с целью повьппения отражательной способности, в качестве сульфата металла он содержит сульфат калия или натрия, а в качестве . органической добавки — алкиларилкетон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфорная кислота (уд,в. 1,7 г/см ) 65-75

Сульфат калия или натрия } — 3

Алкиларилкетон 0,3-0,6

Вода Остальное

2. Раствор по п. l„о т л и ч а юшийся тем, что в качестве алкиларилкетона .испольэуют п-боомацетофенон, п-метоксиацетофенон, фенилэтилкетон.

11 5438.

l

С вЂ” С

О

II

c — сн

О

II е Сгн5

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к полированию алюминиевых сплавов, преимущественно дюралюмина, и может быть использовано для декоративной отделки поверхности, Известен раствор для электрохимического полирования алюминия и его сплавов, содержащий фосфорную и серную кислоты и хромовый ангидрид (1) .

Однако данный электролит токсичен и ра- 10 ботает лри высокой температуре.

Наиболее близким к изобретению является раствор для электрохимического полирования алюминиевых сплавов, содержащий фосфорную кислоту, сульфат трехвалентного железа и сульфаминовую кислоту.

Процесс полирования ведут лри плотности анодного тока 10 — 18 А/дм и 60--80 С (2) .

Однако при полировании дюралюмина в известном растворе отражательная способность 20 не превышает 61 — 65%.

Цель изобретения — повышение отражательной способности.

Указанная цель достигается тем, что раствор для электрохимического полирования алю- з5 миниевых сплавов, преимущественно дюралюмина, содержащий фосфорную кислоту, сульфат металла, органическую добавку и воду, в качестве сульфата металла содержит сульфат калия или натрия, а в качестве органической добавки — алкиларилкетон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфорная кислота (уд.в. 1,7 г/см1) 65-75

Сульфат калия или натрия 1 — 3

Алкиларилкетон 0,3-0,6

Вода Остальное

В качестве алкиларилкетона используют л-бромацетофенон, п-метоксиацетофенои, фенилэтилкетон, 46

Полирование рекомендуют проводить при анодной плотности тока 30 — 50 А/дм и

2 о

40 — 60 С в течение 1 — 5 мин.

Алкиларилкетоны принадлежат к классу неионогенных поверхностно-активных веществ

45 и.представляют собой маслянистые жидкости или твердые вещества, имеющие общую структурную формулу где x — Н, Р, С1, Br, NOz, NH, СН, СНР

R — СН1, С 2Н 5 C3Ht 55 п-Бромацетофенон СН СОС Н Вг — бесцветное кристаллическое вещество со структурной формулой л-Метоксианетофенон СН зСОС Н4OCH > твердое вещество со структурной формулой

Фенилэтилкетон С Н СОС Н - — бесцветное кристаллическое вещество со структурной формулой

Введение в раствор на основе концентрированной фосфорной кислоты одновременно органической (алкиларилкетон) и неорганичес. кой (К т$0ч нли Na z$0< ) добавок обеспечивает наилучшие условия осуществления электрохнмического процесса, способствует поддержанию полируемого металла в транспассивном состоянии. Совместное присутствие добавок приводит к увеличению поляриэуемос— ти анода и дополнительному снижению величины поверхностного натяжения с 75 дин/см до 50 дин/см. Это связано со специфической соадсорбцией молекул ПАВ и ионов К или

Na иа активных участках анодной окисной пленки, что способствует пассивированию поверхности металла. Наличие сульфат-ионов в растворе предотвращает полную пассивацию

zанода, поскольку ионы $04 внедряясь в ре) щетку пассивирующего окисла, увеличивают скорость растворения металла.

Пределы концентрации компонентов электролита и оптимальный режим электролиза получены методом планирования эксперимента с использованием ЭВМ. Нижние пределы концентрации сульфата щелочного металла в растворе (1 мас.%) и алкиларилкетона (0,3 мас.%) обеспечивают стабильный блеск полируемых изделий. Повышение концентрации сульфата металла свыше 3 мас.% нецелесообразно, так как дальнейшего улучшения качества лолируемой поверхности не происходит. Повышение концентрации алкиларилкетоиа свьцие 0,6 мас.% не приводит к возрастанию степени блеска полируемой поверхности, но может вызвать пенообраэование, а уменыпение концентрации ниже 0,3 мас.% приводит к уменьшению полирующего эффекта.

Таблица 1

Содержание мас.% в растворе, по примерам

Компоненты иэ вестном предлага емом

5 6 7 8 9 !О

1 2 1 2 3 4

Фосфорная кислота (плоти. !,7 г/см )

75 65 70 75 65 70 75 70 70 70 70

Сульфат калия

Сульфат натрия

Ь 2 3

2 2

Сульфат железа (111) Сульфаминовая кислота 5

Алкиларил кето ны:

0,3 0,45 .0,6 0,3 0,45 0,6 и- Бромацетофенон п: Метоксиацетофенон — 0,45 — 0,45

0,45 — 0,45

Фенилэтилкетон

До До

100 100

До До До !

00 100 100

Вода

Показатели для раствора предлагаемого известного

) г

-г

1 2 3 4, 5 6 -7 8 9 10

fL

60. 80 40 50 60 . 40 50 60 50 50 50 50 Температура, С о

Плотность тока, А/дм

10 18 30 40 .50 30 40 50 40 40 40

Продолжительность, мин 3 5

1 3 5 1. 3 5 3 3

Шероховатость, мкм, до полирования

1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 ),3 1,3

07 06 055 05 05 055 после полирования

3 l

Раствор готовят следующим образом. Фос- форную кислоту смешивают с дистиллированной водой. в необходимых пропорциях и в смесь добавляют сульфат калия (или натрия).

В готовый кислотный раствор вводят алкиларилкетон .при нагревании до рабочей температуры и перемешивании.

Пример 1. Образцы из алюминиевого. сплава Дlб площадью 0,2 дм. с исходг ной поверхностью 6 класса шероховатости полировали в электролите, содержащем, мас.%

154382 б

Фосфорная кислота 65

Сульфат калия 1 и- Бромацетофенон 0,3

Вода Остальное

5 при плотности тока 30 А/дмг, температуре о

40 С в течение 1 мин. Катоды свинцовые.

Примеры 2--10 проведены аналогично примеру 1.

Составы исследованных электрлитов, режимы электролиза и результаты электрохимической обработки приведены в табл. и 2.

2 3 2 2

До До До До До До До

l 00 100 100 00 100 100 100

Таблица 2

1154382

Продолжение табл, 2

Показатели . для раствора предлагаемого

t f вестно

2 3 4 8 9 10

Ir2

Класс шероховатости до полирования

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

7 8 8 8 9 8 8 8 9 8

6 6

8 S после полирования

Отражательная способность,%

61 65 80 84 86 79 80 83 88 81 85 80

Относительное сглаживание, % 60 64 72 78 82 68 73 78 82 74 79 71

Скорость съема металла, мкм/мин 7,5 10,0 9,5

9,8 9,7

Составитель Ю. Поздеева

Техред А. Кикемезей Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Шандор

Заказ 2641/27 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Поверхность отполированных образцов испы- способность, при. этом класс чистоты поверх ности возрастает на 2 — 3 класса. тывают на шероховатость и отражательную

25 способность. Класс шероховатости поверхности определяютнапрофилометре-профилографеМ вЂ” 201 Таким образом, предлагаемый электролит в соответствии с ГОСТ 2789 — 73. Отражательную обеспечивает высокое качество полирования способность поверхности измеряют на универсаль- алюминиевых сплавов, преимущественно ном фотометре модели ФМ в сравнении с зеркаль- дюралюмина, и может найти применение в ной поверхностью.

30 электротехнической, машиностроительнон

Как видно из таблиц, предлагаемый элек- и авиастроительной промышленности при тролит позволяет повысить отражательную декоративной отделке поверхности.