Электролит для микродугового анодирования алюминия и его сплавов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 D 11

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

l

1 3

О

А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841930/02 (22) 21,06.90 (46) 07.10.92.Бюл.№ 37 (71) Московский институт нефти и газа им.И.М. Губкина (72) А.П,Ефремов, Л,С,Саакиян, И,M.Êîëåñников, Н.M.Католикова, Л,Я,Ропяк, А,В.Эпельфельд и А.И.Капустник (56) 1.Анодные оксидные покрытия на металлах и анодная защита под ред.Н.Н,Францевича, Киев, Наукова Думка, 1985, с.287.

2. Отчет НИР. Анодно-катодные микродуговые методы нанесения защитных покрытий на элементы центробежных и штанговых насосов, ¹ roc.рег.01819012140, инв.¹ 0286005661. ИНХ СО АН СССР, 1986, с,27.

Изобретение относится к электрохимическому формированию оксидных износостойких покрытий на алюминии и его сплавах, в частности, методом микродугового анодирования, и может быть использовано в машиностроении, в нефте- и газодобывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Известен электролит, представляющий собой 20%-ный водный раствор серной кислоты, служащий для формирования толстослойного оксидного покрытия методом анодного окисления, Про есс ведут при плотности тока 2,5-5,0 А/дм и напряжении

40-90 В (1), Однако покрытия, сформированные в указанном электролите анодным окислением, имеют относительно невысокую микротвердость, обусловленную соотношением фазовых составляющих оксидов алюминия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электролит для получения оксидных износостойких покрытий методом микродугового анодирова5U 1767044 А1 (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ МИКРОДУГОВОГО

АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО

СПЛАВОВ (57) Использовано: электролит используют для нанесения износостойких покрытий в машиностроении, нефте- и газодобывающей, нефтехимической, и химической отраслях промышленности. Сущность изобретения: анодирование ведут в электролите при следующем соотношении компонентов, г/л: гидроксид калия 2-3, натриевое жидкое стекло 8-10, пероксид водовода 2,5-10, 1 табл. ния при плотности тока 5-10 А/дм, содер2 жащий 2-4 г/л гидроксида калия и 2-10 г/л натриевого жидкого стекла (2). Покрытия, получаемые из данного электролита методом микродугового айодирования, имеют высокую твердость, однако их износостойкость далеко не соответствует износостойкости фазовых составляющих вследствие образующегося при этом соотношения фаз в структуре.

Целью изобретения является повышение износостойкости оксидного покрытия за счет изменения соотношения фазовых составляющих покрытий. Использование заявляемого изобретения позволит повысить износостойкость и микротвердость оксидного покрытия, а, следовательно, и срок службы иэделий, работающих в условиях изнашивания, Поставленная цель достигается тем, что в известный электролит, содержащий 2-4 г/л гидроксида калия и 2-10 г/л натриевого жидкого стекла, используемый для получения износостойких покрытий на алюминии и его

1767044

Состав злектролита изаестП име ный способ предлагаемый способ

КОН. г/л

Жидкое стекло, г/л

НзОз, г/л

Марка сплела

Износ, мкм

Скорость изнашивания, мкмlч

Износостойкость, (мкм/ч) Микротвердость, ГПе

Толщина покрытия, мкм

Долговечность, ч

Соотношение фаз. а-А170з/ А110з

2.0

1.0

2,0

2,0

2,5

3,0

4.0

2,0 гя

2.0

8,0

Д16

ЯЯ

8,О

1,0

Д16

7,0

2,0

Д16

8,0

2,5

Д16

8.0

5,0

Д16

9,0

7,5

Д16

10,0

10,0

Д16

11,0

1 1,0

Д15

8,0

12,0

Д16

8,0

5,0

А99

8,0

10,0

А99

1О

2,75 2,50

0,363 0,400

2,81

2,12

0,70 1,81

1,81

2,00

2,31 0.56

0,62

0,356

0,470

1,Я54

0.551

0,551

0.500

0,432

1,785

1,612

16

18

19

18

29

220

354,64

175

63.52

180

72,00

150

53,33

185

86,95

190

276.26

200

110,20

220

121,21

8О,О

96,88

200

357,00

1,01

0,98

1,10

1,25

1,18

1,12

1,06

0,82

1,50

1,36 р и м е ч а н и я: 1. Износостойкость оцениаается величиной, обратной око

ГОСТ 3.0 -76. рости нзнащиаания

".. Долгоаечность находили из произаедения износостойкости и толщины покрытия.

Составитель Н. Католикова

Техред М.Моргентал Корректор H. Милюкова

Редактор С. Кулакова

Заказ 3526 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 сплавах в режиме микродугового анодирования, вводится 1,0-12,0 г/л пероксида водорода.

Для экспериментальной проверки были приготовлены 11 электролитов различного состава, представляющие собой водные растворы гидроксида калия (КОН марки ччи

ГОСТ9285-78), и натриевого жидкого стекла (ГОСТ 13078-67 модуль = 3,0-3,4; плотность

= 1,4-1,5 г/см, и пероксида водорода (30%ный водный раствор). Электролит готовили простым смешением компонентов в воде, В каждом электролите анодировали по 5 образцов при плотности тока 10 А/дм, напря2 жении 400-600 В, времени анодирования

180 мин и температуре 20-60 С, В качестве образцов использовали диски 25 мм и высотой 5 мм. Толщину и микротвердость оксидного покрытия определяли на поперечных шлифах образцов с помощью микротвердомера ПМТ-3, испытания на износ проводили по методике ГОСТ 17367-71 в течение 16,0 ч. Износ определяли по профилограмме, снятой с образца на профилографе мод. 201 завода "Калибр", Фазовый состав оксидного покрытия определяли с помощью рентгеновского дифрактометра

ДРОН-3, Изобретение иллюстрируется следующими примерами (таблица), Приведенные в таблице данные подтверждаются актом испытаний заявляемого

5 состава электролита, прилагаемым к настоящему заявляемому техническому решению, Представленные результаты позволяют заключить, что наилучшую износостойкость

10 имеют покрытия, получаемые в электролите, содержащем 2,5-10 г/л Н202, максимальное повышение износостойкости достигается в электролите, содержащем

5 г/л Hz0z, что в 4 раза повышает износо15 стойкость и в 4,3 раза — долговечность покрытий по сравнению с известным решением (2).

Формула изобретения

Электролит для микродугового аноди20 рования алюминия и его сплавов, включающий гидроксид калия и натриевое жидкое стекло, отличающийся тем, что. с целью повышения износостойкости, он дополнительно содержит пероксид водорода при

25 следующем соотношении компонентов, г/л: гидроксид калия 2-3 натриевое жидкое стекло 8-10 пероксид водорода 2,5-10.