Оксидирование меди и медных сплавов
Электрохимическое оксидирование Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Едкий натр 80-120
Температура раствора для обработки меди 80-90°С, для обработки латуни 60-70 °С.
Детали обрабатывают на аноде. Катоды стальные. Отношение анодной и катодной поверхностей 1:5.
Плотность тока (анодная) 0,5 А/дм2.
Продолжительность обработки 20-30 мин.
79
Получающаяся черная бархатистая пленка окиси меди имеет толщину около 1 мкм.
Вновь составленный раствор рекомендуется проработать с медными анодами до приобретения им голубоватого оттенка.
Химическое оксидирование
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Едкий натр 40-60
Персульфат калия 13-17
Температура раствор 60-65 °С.
Продолжительность обработки 5-10 мин.
Окончание формирования пленки можно определить по выделению пузырьков кислорода на поверхности деталей.
Получающаяся блестящая черная пленка окиси меди имеет толщину около 1 мкм.
Применять для меди и сплавов с высоким ее содержанием.
Химическое оксидирование магниевых сплавов
П Химическое оксидирование литых полуфабрикатов и готовых деталей, не имеющих размеров 6-8 квалитетов Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Температура раствора 60-70 ”С.
pH раствора 3,5.
Продолжительность обработки 1,5-2 мин.
Цвет получающейся пленки от соломенно-желтого до коричневого.
При изменении состава раствора на деталях образуется коричневая сползающая пленка.
Калий двухромовокислый
Кислота азотная
Аммоний хлористый
40-55
65-85
0,75-1,25
Химическое оксидирование литейных и деформируемых сплавов, в том числе имеющих размеры 6-8 квалитетов Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Калий двухромовокислый 70-100 Магний сернокислый 40-50
Аммоний сернокислый 40-50
Температура раствора 15-30 °С.
pH раствора 3,0-4,0.
Продолжительность обработки 10-35 мин в зависимости от марки сплава:
MJ14, МЛ5, МЛ 10, МА2, МА2-1, МА5 10-15 мин;
МЛ9, МЛ 11, МА8, МА12, МА18, ВМЛ9 20-25 мин;
МЛ8, МЛ 12, МА14, ВМЛ7, МЛ 15, ВМЛ5, ВМЛ6 30-35 мин.
Цвет получающейся пленки от золотистого до черного.
Химическое оксидирование алюминия и его сплавов
Оксидирование окисное
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Натрий углекислый 40-60
Калий или натрий хромовокислый 10-20
Натр едкий 2-3
Температура раствора 80-100 “С.
Продолжительность обработки 3-10 мин.
2.0ксидирование окисно-фосфатное
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Ангидрид хромовый 5-10
Натрий фтористый 3-5
Кислота ортофосфорная 40-60
Температура раствора 15-30 °С.
Продолжительность обработки 5-20 мин.
Допускается заменять фтористый натрий фтористоводородной кислотой (40%-ной) в количестве 4-5 мл/л.
81
Оксидирование окисно-фторидное (электропроводное^.
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Ангидрид хромовый
Калий железосинеродистый
Калий фтористый кислый
4-8 0,5-1,0 1,5-2,0
Температура раствора 15-30 °С.
Продолжительность обработки 1-5 мин.
Допускается заменять кислый фтористый калий эквивалентным количеством кислого фтористого аммония.
Фосфатирование сталей
Оксидное Фосфатирование
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Цинк азотнокислый 10-20
Цинк монофосфат 8-12
Барий азотнокислый 30-40
Применяется для получения окисно-фосфатного покрытия на деталях из углеродистых, низко- и среднелегированных сталей, изготовленных с допусками 5, 6 и 7 квалитетов, пружин, а также деталей с цинковыми и кадмиевыми покрытиями.
ч 1.2) Температура раствора 75-85 'С.
Продолжительность обработки 3-10 мин.
Кислотность свободная 0,1-2,0 "точек".
При повышенных температурах образуются гладкие блестящие фосфатные пленки от темно-серого до черного цвета. На сталях с мартенситной структурой образуются блестящие черные пленки.
Толщина пленки 6 мкм (в течение 10 мин).
Пленка состоит в основном из малорастворимого двух- замещенного фосфата бария.
Фосфатная пленка обладает высокими защитными свойствами: при неполном погружении в водопроводную воду коррозия стали появляется через 9-12 сут. Пленка имеет высокую термостойкость.
"Холодное" фосфатирование
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Препарат Мажеф 20-22
Цинк азотнокислый 80-100
Натрий фтористый 2-4
Применяется для получения фосфатного покрытия на крупногабаритных деталях из углеродистых и низколегированных сталей.
Температура раствора 15-30 °С.
Продолжительность обработки 30-40 мин. Окончание процесса можно установить по прекращению выделения водорода.
Кислотность ("точки") свободная 1-2, общая 60-78.
Для деталей с точными размерами исключают фтористый натрий и обработку проводят при температуре 60-80 °С в течение 10- 20 мин, кислотность раствора общая 28-60 "точек", свободная 1,5-3,5 "точек".
Толщина покрытия 3-6 мкм.
Для достижения одновременного обезжиривающего эффекта допускается введение поверхностно-активных веществ.
Образующийся при работе ванны осадок периодически удаляют, оставляя только небольшое его количество.
На эксплуатацию ванны вредно сказывается наличие в растворе примесей алюминия, мышьяка, свинца, сульфитов и хлоридов. Предельно допустимое содержание примесей составляет: ионов БОз - 0,3%, С1 - следы, РЬ - 0,01%, As - 0,002%, А1 - 0,02%. Выведение указанных примесей из раствора весьма затруднено, и поэтому целесообразно его сменить.
В процессе обработки детали следует периодически встряхивать, чтобы избежать неравномерного фосфатирования различных участков.
Недоброкачественные фосфатные покрытия снимают обработкой деталей в 10 %-ном растворе соляной кислоты или 20 %-ном растворе едкого натра при температуре 40-45 °С в течение 4-5 мин.
Неполадки, их причины и способы устранения представлены в табл. 1.21.
Для фосфатирования углеродистых, низко- и среднелегированных сталей перед холодной деформацией применяются растворы, содержащие:
83
Таблица 1.21.
Неполадки при холодном фосфатировании
концентрат фосфатирующий КФЭ-1 35-45 г/л
при температуре 90-95 °С, продолжительность обработки 8-10 мин, кислотность общая 48-50 "точек", отношение общей кислотности к свободной 4-5; или
концентрат фосфатирующий КФЭ-3 35-45 г/л при температуре 55-65 °С, продолжительность обработки 12-15 мин, кислотность общая 19-21 "точек", отношение общей кислотности к свободной 8-10;
для предотвращения задиров в процессе приработки применяется концентрат фосфатирующий КПФ-1 100-110 г/л
при температуре 90-98 °С, продолжительность обработки 5-10 мин, кислотность общая 47-50 "точек", отношение общей кислотности к свободной 7-8.
Характеристика
|
Причины неполадок
|
Способы устранения неполадок
|
Тонкая светло-серая просвечивающая фосфатная пленка
|
Недостаточная про должительность фосфатирования
|
Увеличить продолжитель ность фосфатирования до прекращения газовыделения.
|
Крупнокристалли ческое строение пленки; пониженная коррозионная стойкость
|
Травление деталей перед фосфатиро- ванием без последующей нейтрализации.
|
Заменить травление абразивной обработкой; промыть травленые детали в содовом растворе.
|
Неравномерная пятнистая пленка
|
1 .Плохая подготовка перед фосфатиро- ванием.
2.Детали из высоко легированной стали.
|
1 .Улучшить очистку поверхности деталей.
2.Применить специальный раствор.
|
Светло-серый порошкообразный налет на пленке
|
Взмучивание осадка при фосфатиро- вании.
|
Удалить осадок; понизить температуру раствора до 96- 98 °С; дать раствору отстояться.
|
Пониженная стой кость фосфатной пленки против коррозии
|
1 .Низкая концент рация Мажефа и других компонентов.
Низкая темпера тура раствора.
Неправильное соотношение между общей и свободной кислотностью.
|
1 .Повысить концентрацию Мажефа и других компонентов.
2.Повысить температуру раствора до 97-99 °С. З.Откорректировать раствор добавками углекислого марганца или ортофосфор- ной кислоты.
|
84
1.3.16. Электрохимическое полирование сталей
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Ортофосфорная кислота 500-1100 Серная кислота 250-550
Хромовый ангидрна 30-80
Применяется для полирования углеродистых, низко- и среднелегированных, коррозионно-стойких сталей, алюминия и его сплавов.
Температура раствора 60-80 "С.
Анодная плотность тока 30-60 А/дм 2, объемная - 1-3 А/л.
Продолжительность обработки 1,0-10,0 мин.
Плотность тока и продолжительность обработки выбирают опытным путем в зависимости от формы и размеров деталей, шероховатости поверхности и требований к внешнему виду.
Для обработки углеродистых и низколегированных сталей выбирают раствор с содержанием фосфорной кислоты в верхнем диапазоне, серной кислоты в нижнем диапазоне концентраций.
Для обработки коррозионно-стойких аустенитных сталей присутствие в электролите хромового ангидрида не является обязательным.
Загрузку и выгрузку деталей производят при отключенном токе.
Катоды из стали марки 12Х18Н9Т или свинца. Оптимальное отношение площади анода к площади катода 1:3.
Плотность раствора 1,65-1,72 г/см3.
Детали с допусками 6, 7, 8, 9 и 10 квалитетов обрабатывают в более концентрированном растворе (г/л) плотность раствора 1,72- 1,74 г/см3:
Ортофосфорная кислота 1460-1480 Хромовый ангцарцд 160-185
при плотности тока 20-150 А/дм2 , температура раствора 60-80 °С, продолжительность обработки 0,5-15,0 мин, допускается применять катоды из алюминия.
Предельно допустимое содержание окиси железа (БегОз) 7,0- 7,5%, окиси алюминия (АЬОз) 3,0-3,5%, трехвалентного хрома в пересчете на СггОз 1,5%.
При полировании высоколегированных сталей в электролите без хромового ангидрида допускается работа при больших
85
Таблица 1.22.
Неполадки при электрохимическом полировании сталей
табл. 1.22.
концентрациях соединений железа и алюминия, если не ухудшается
качество полированной поверхности.
Добавление воды при корректировке производят в конце смены,
чтобы электролит в течение 8-10 часов не находился в эксплуатации.
При непрерывной эксплуатации после добавления воды
рекомендуется нагревание электролита при 80-120 °С в течение 1,5-
2,0 часов.
Срок службы (до очередной корректировки) электролита с
хромовым ангидридом 160-180 А-ч/л.
Характерные дефекты и способы их устранения представлены в
Характеристика
|
Причины неполадок
|
Способы устранения неполадок
|
В электролите, проработавшем менее 10 А-ч/л
|
Точечное травление металла
|
Наличие в электро лите взвеси мелких частиц хромового ангидрида.
|
Прогреть электролит при 90-100 "С до полного растворения хромового ангидрида.
|
Появление матовости после протирки поверхности детали
|
1 .Электролит после приготовления не прогрет и ие проработан. 2.Низкая темпера тура раствора.
|
Прогреть электролит в течение 1,0-1,5 ч при 110-120 °С или проработать током 5-10 А-ч/л.
Нагреть раствор до 70-80
•с.
|
Коричневая опалесци- рующая пленка на металле
i
|
Плотность раствора выше 1,77 г/см3.
|
Разбавить раствор водой до рабочей плотности и прогреть при 90-100 °С в течение 1,0-1,5 ч.
|
Отсутствие блеска поверхности металла, беловатые пятна на желтом фойе
|
Высокое содержание в растворе трехва лентного хрома (выше 1,5%).
|
Провести анодное окисление трехвалентного хрома
|
Отсутствие блеска поверхности металла, желтоватые пятна
|
Низкая плотность раствора (ниже 1,7 г/см3).
|
Прогреть электролит до достижения рабочей плотности раствора.
|
продолжение табл. 1.22
Характеристика
|
Причины неполадок
|
Способы устранения неполадок
|
В электоолите. ггоосаботавшем более 10 А ч/л
|
Белые полосы на деталях
|
Высокая плотность раствора (выше 1,8 г/см3).
|
Разбавить электролит водой до рабочей плотности и прогреть при 90-100 °С в течение 1 ч.
|
Отсутствие блеска светло-желтые пятна
|
Низкая плотность раствора.
|
Выпарить раствор до плотности 1,74 г/см3.
|
Отсутствие блеска темно-коричневые пятна
|
1 .Большая концен трация хрома (III) (выше 2-3% СпОз).
Высокая темпера тура раствора.
Высокая анодная плотность тока.
Плохой контакт детали с подвеской.
|
1 .Окислить СпОз электролизом.
Понизить температуру до рабочей.
Понизить анодную плотность тока до 35 А/дм2.
Улучшить контакт детали с подвеской.
|
Отсутствие блеска вблизи контакта с под веской, коричневые пятна, остальная по верхность блестящая.
|
Плохой контакт детали с подвеской.
|
Увеличить площадь контакта детали с подвеской, зачистить подвеску.
|
Серебристо-белые пят на на вогнутых участ ках детали и вблизи контакта с подвеской.
|
Экранирование вогнутых участков краями детали или подвеской.
|
Изменить положение детали в ванне, сблизить электроды, повысить анодную плотность тока.
|
Волнистость у краев и отверстий деталей.
|
1 .Высокая темпера тура раствора.
Длительное время обработки.
Высокая плотность тока.
|
1 .Понизить температуру до нормы.
Сократить продолжитель ность обработки.
Понизить плотность тока до 25-35 А/дм2.
|
Коричневые пятна, появляющиеся после извлечения детали.
|
Малая
продолжительность
электрополирования.
|
Увеличить
продолжительность
электрополирования.
|
Синевато-коричневый оттенок поверхности деталей, появляющий ся после обработки в растворе щелочи.
|
1 .Высокая концент рация NaOH (>10%). 2.Длительное пребы вание детали в растворе щелочи.
|
1 .Уменьшить концен трацию NaOH до 10%. 2.Уменьшить время пребывания в растворе щелочи до 10 мин.
|
Полосчатость, чередо вание крупной и мелкозернистой структуры металла.
|
Влияние прокатки и
последующего
отжига.
|
Уменьшить время электрополирования до 5 мин.
|
87
Электрохимическое полирование меди и её сплавов
I
Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):
Ортофосфорная кислота 1000-1200 Хромовый ангидрид 100-150
Температура раствора 18-30 °С.
Анодная плотность тока 15-50 А/дм2.
Продолжительность обработки 3-5 мин для улучшения декоративного вида, 5-10 мин для снижения шероховатости поверхности.
Не допускает перегрев электролита.
Недостатки: большой съем металла; малая интенсивность сглаживания микрошероховатостей; необходимость периодического окисления накапливающихся ионов трехвалентного хрома; усложнение работ по обезвреживанию сточных вод.
Для устранения вышеуказанных недостатков рекомендуется заменить хромовый ангидрид на: 80-100 мл/л н-бутилового спирта, или 40-50 мл/л моноэтаноламина, или 3-6 г/л тиомочевины. В случае появления точечного травления металла (питтинга) в раствор добавить 2-5 мл/л бутилового спирта.
Характерные дефекты и способы их устранения представлены в табл.1.23.
Материал катодов - свинец.
Объемная плотность тока должна быть 1-3 АУл.
Электролит, содержащий повышенное (выше 10 об.%) количество органических компонентов (н-бутилового спирта, моноэтаноламина) рекомендуется применять для электрохимического полирования алюминия и его сплавов при температуре 60-65 'С.
Таблица 1.23. Характерные дефекты и способы их устранения при электрохимическом полирование меди и её сплавов
Характеристика
|
Причины неполадок
|
Способы устранения неполадок
|
Матовость
поверхности
деталей
|
1 .Большая концен трация хрома (III) (выше 1,5%) в раст воре, содержанием хромовый ангидрид. 2.Низкая концен трация органичес кого компонента.
|
Провести анодное окисление трехвалентного хрома.
Добавить органический компонент.
|
Неравномер ность блеска по поверхности детали, местный пригар
|
1.Плохой контакт детали с подвеской. 2.Экранирование одних деталей другими.
|
1.Обеспечить плотный контакт детали с подвеской.
2.Изменить положение деталей в ванне.
|
Точечное травление на плоских участках детали
|
1 .Низкая плотность тока.
Болыиое содержа ние в ванне воды (плотность ниже 1,6 г/см3).
Малый срок ра боты электролита.
|
1.Повысить анодную плотность тока до 35-50 А/дм2. 2.0ткорректировать раствор или прогреть его при температуре 100 °С до достижения плотности 1,6 г/см3.
3.Проработать раствор с мед ными анодами током 2-3 А-ч/л.
|
Точечное травление на различных участках детали
|
1 .Низкая плотность тока.
Большое содержа ние в ванне воды (плотность ниже 1,6 г/см3).
Низкая концен трация органичес кого компонента.
|
1 .Повысить анодную плотность тока до 35-50 А/дм2. 2,Откорректировать раствор или прогреть его при температуре 100 "С до достижения плотности 1,6 г/см3.
З.Добавить органический компонент или 2-5 мл/л бутилового спирта.
|
|
Скачать 0.98 Mb.