Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Metal corrosion. Electroplating (Защита металлов от коррозии. Гальванотехника). Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
rectifying device
degrease cleansing treatment
11. Translate the following sentences into Russian.
1. Nickel electroplating is a commercially important and versatile
surface-finishing process.
2. Its commercial importance may be judged from the amount of nickel in the form of metal and salts consumed annually for electroplating, now roughly 100,000 metric tons worldwide, as well as its versatility from its many current applications.
3. The applications of nickel electroplating fall into three main categories: decorative, functional, and electroforming.
4. Electroforming is electroplating applied to the fabrication of products of various kinds.
5. Nickel is deposited onto a mandrel and then removed from it to create a part made entirely of nickel.
6. A variation of this is electrofabrication where the deposit is not separated from the substrate and where fabrication may involve electrodeposition through masks rather than the use of traditional mandrels.
7. Modern multilayered nickel coatings in combination with microdiscontinuous chromium are capable of protecting steel, zinc, copper, aluminum, and many other materials from corrosion for extended periods of time.
8. The complexity of modern-day nickel plus chromium coatings is more than offset by the greatly improved corrosion resistance that has been achieved without significantly increasing coating thickness and costs.
9. There are many functional applications where decoration is not the issue.
10. Nickel and nickel alloys with matte or dull finishes are deposited on surfaces to improve corrosion and wear resistance or modify magnetic and other properties.
12. Translate the following sentences into English.
1. Никелирование применяют для получения декоративных покрытий и для формирования промежуточных слоев при многослойных покрытиях (например, при хромировании).
81
2. Никелевые покрытия отличаются красивым внешним видом, стойкостью к атмосферным воздействиям, не вызывают трудностей при нанесении на металлические детали.
3. Химикаты, входящие в электролит, растворяют в воде по отдельности, растворы тщательно фильтруют, потом смешивают.
4. Качество покрытия зависит от кислотности электролита (рН).
5. Неполадки в никелировании вызывают уменьшение плотности тока, которое приводит к образованию серого осадка. Увеличение плотности тока является причиной появления хрупкого неоднородного слоя никеля.
6. После того как процесс никелирования закончен, изделие промывают в воде, высушивают и тщательно полируют на войлочном круге с использованием полирующих паст.
7. Никелирование – нанесение на поверхность изделий никелевого покрытия (толщиной, как правило, от 1 – 2 до 40 – 50 мкм).
8. Никелирование металлов в домашних условиях – вполне осуществимый процесс.
9. Предмет перед никелированием должен быть подготовлен.
10. Обработайте его наждачной бумагой, чтобы удалить оксидную пленку, протрите щеткой как следует, промойте водой, обезжирьте в горячем содовом растворе и промойте еще раз.
13. Translate the following word combinations.
Наждачная бумага – nickel electroplating – горячий содовый раствор – versatile surface-finishing process – оксидная пленка – обезжирить и промыть – deposited onto a mandrel – осуществимый процесс – to improve wear resistance – нанесение на поверхность – matte or dull finishes – качество покрытия – вызывать трудности – magnetic properties – многослойные покрытия – nickel alloys.
14. Give the definitions of the words and word combinations.
1. Tarnishing is … .
2. Polishing is … .
3. Grounding is … .
82
Unit 11.
4. Capability is … .
5. Voltage is … .
15. Give the example(s) of the fat extraction.
16. Answer the following questions using texts from Unit 11.
1. What are the main characteristics of nickel plating?
2. How can object be prepared for nickel plating?
3. Where is nickel plating applied?
17. Summarize the general ideas developed in all the texts of the
83
Unit 12
А
В
PROCESS OF ANODIZING ALUMINUM
1. Read the international words, guess their meanings and give
the Russian equivalents.
Aluminum, passivation, resistance, niobium, zirconium, hafnium, oxidize, concentrate, anion, sulfate, chloride, content, nitric, conformal, accelerate, potential.
2. Read and translate the following verbs.
To bare, to reflect, to hydrate, to remain, to accelerate, to bend, to add, to exfoliate, to dye, to indicate, to render, to accomplish, to cap, to rinse, to investigate, to exploit, to assure, to etch, to seal.
3. Match the English phrases from column A with the Russian
phrases in column B.
1) electrolytic passivation
2) anodizing aluminum
3) porous coating
4) concentrate anions
5) red fuming nitric acid
6) ferric oxide
7) chemical milling
8) caustic soda
9) hydrothermal treatment
10) precipitation of metal salts
11) starting voltage
12) light oil
a) пористое покрытие b) оксид железа c) химическое травление d) анодирование алюминия e) едкий натр f) электролитное создание защитного слоя на поверхности металла g) напряжение начала счёта h) азотная кислота, дымящая красными парами i) осадкообразование соли металла j) концентрировать анионы k) гидротермальная обработка l) светлая нефть
84
4. Read and translate the text. Summarize it in Russian.
Anodizing, or anodising in British English, is an electrolytic passivation process used to increase the thickness of the natural oxide layer on the surface of metal parts. The process is called "anodizing" because the part to be treated forms the anode electrode of an electrical circuit. Anodizing increases corrosion resistance and wear resistance, and provides better adhesion for paint primers and glues than does bare metal. Anodic films can also be used for a number of cosmetic effects, either with thick porous coatings that can absorb dyes or with thin transparent coatings that add interference effects to reflected light. Anodizing is also used to prevent galling of threaded components and to make dielectric films for electrolytic capacitors. Anodic films are most commonly applied to protect aluminium alloys, although processes also exist for titanium, zinc, magnesium, niobium, zirconium, hafnium, and tantalum. Iron or carbon steel metal exfoliates when oxidized under neutral or alkaline microelectrolytic conditions; i.e., the iron oxide (actually "ferric hydroxide" or hydrated iron oxide, also known as rust) forms by anoxic anodic pits and large cathodic surface, these pits concentrate anions such as sulfate and chloride accelerating the underlying metal to corrosion. Carbon flakes or nodules in iron or steel with high carbon content (high carbon steel, cast iron) may cause an electrolytic potential and interfere with coating or plating. Ferrous metals are commonly anodized electrolytically in nitric acid, or by treatment with red fuming nitric acid, to form hard black ferric oxide. This oxide remains conformal even when plated on wire and the wire is bent.
(From en.wikipedia.org/wiki/anodizing)
5. Read the text again. Decide whether the following
statements are true or false.
1. Anodizing is an electrolytic passivation process used to decrease
the thinness of the natural oxide layer on the surface of metal parts.
2. Anodizing increases corrosion resistance and wear resistance and
provides worse adhesion.
3. Only carbon flakes in iron or steel with high carbon content may
cause an electrolytic potential and interfere with plating.
4. Ferrous metals are usually anodized electrochemically in nitric
acid, or by treatment with red fuming nitric acid.
85
6. Read the text. What is its main idea?
Процесс, в результате которого происходит образование на поверхности металла высокопористых оксидных слоев алюминия, является электрохимическим.
Существует два вида оксидных пленок – барьерная и пористая:
Барьерная оксидная пленка растет в нейтральных растворах, в которых оксид алюминия труднорастворим. Преимущественно это бораты аммония, фосфаты или тартраты. Пористая оксидная пленка растет в кислых электролитах, в которых оксид может не только осаждаться, но и растворяться. Наиболее широко используется разбавленная серная кислота. Можно также использовать щавелевую и фосфорную кислоты.
В первые секунды анодирования на алюминии образуется барьерный слой, сначала формирующийся в активных центрах на поверхности металла. Из этих зародышей вырастают полусферические линзообразные микроячейки, срастающиеся затем в сплошной барьерный слой. При соприкосновении с шестью окружающими ячейками образуется форма гексагональной призмы с полусферой в основании. Под влиянием локальных воздействий ионов электролита в барьерном слое зарождаются поры (в центре ячеек), число которых обратно пропорционально напряжению. В поре толщина барьерного слоя уменьшается, и, как следствие, увеличивается напряженность электрического поля, при этом возрастает плотность ионного тока вместе со скоростью оксидирования. Но, поскольку растет и температура в поровом канале, что способствует вытравливанию поры, наступает динамическое равновесие, и толщина барьерного слоя остается практически неизменной.
7. Work in pairs. Translate the following text from English into
Russian.
When aluminum is anodized conventionally, direct electrical current is passed through a bath of sulfuric acid - the electrolyte - while the aluminum being treated serves as the anode. This produces a clear film of aluminum oxide on the aluminum's surface. Electron microscopy indicates that this layer is mostly porous with a very thin barrier layer at the base.
86
This structure lends itself very well to electrolytic coloring or absorptive dying.
Pre-Treatment: Cleaning is done in a non-etching, alkaline detergent heated to approximately 145 degrees Fahrenheit. This process removes accumulated contaminants and light oils.
Rinsing: Multiple rinses, some using strictly de-ionized water, follow each process step.
Etching (Chemical Milling): Etching in caustic soda (sodium hydroxide) prepares the aluminum for anodizing by chemically removing a thin layer of aluminum. This alkaline bath gives the aluminum surface a matte appearance.
Desmutting: Rinsing in an acidic solution removes unwanted surface alloy constituent particles not removed by the etching process.
Anodizing: Aluminum is immersed in a tank containing an electrolyte having a 15% sulfuric acid concentration. Electric current is passed through the electrolyte and the aluminum is made the anode in this electrolytic cell; the tank is the cathode. Voltage applied across the anode and cathode causes negatively charged anions to migrate to the anode where the oxygen in the anions combines with the aluminum to form aluminum oxide.
Sealing: In all the anodizing process, the proper sealing of the porous oxide coating is absolutely essential to the satisfactory performance of the coating. The pores must be rendered nonabsorbent to provide maximum resistance to corrosion and stains. This is accomplished through a hydrothermal treatment in proprietary chemical baths or by capping the pores via the precipitation of metal salts in the pore openings.
8. Work in pairs. Interpret the following passage sentence by
sentence.
Aluminum anodizing is the electrochemical process by which aluminum is converted into aluminum oxide on the surface of a part. This coating is desirable in specific applications due to the following properties: increased corrosion resistance, increased durability / wear resistance, ability to be colored through dying, electrical insulation, excellent base or primer for secondary coatings
During the anodizing process, several controls are critical to assure the specified film thickness, its abrasion resistance and density. These
87
controls include a precise combination of chemical concentration, temperature and current density. In the production of quality anodized products, there is no alternative to having sophisticated monitoring equipment and highly-trained, experienced personnel.
9. Give English equivalents to the following word combinations
and learn them by heart:
щелочные ванны
каустическая сода
дистиллированная вода
квалифицированный персонал
анодирование
матовость
электрохимическое травление
гидротермальная обработка
10. Give Russian equivalents to the following word
combinations and learn them by heart:
ion current
pore channel
chemical etching
decorative effect
metal cations
acid solution
oxidation rate
white pickling
11. Translate the following sentences into Russian.
1. Anodizing is a process for producing decorative and protective
films on articles made of aluminium and its alloys.
2. A dense even layer of oxide about 0.08 μm thick is formed rapidly, followed much more slowly with a more porous layer up to 25 μm thick.
88
3. Before anodizing the surface of the article must be thoroughly cleaned, normally using a detergent based process, and etched with a solution of sodium hydroxide.
4. After anodising the surface may be coloured with a dye or by an electrolytic method using appropriate metal cations, and then sealed by placing in boiling water, the pores in the oxide layer being closed off.
5. Anodising is the general name applied to methods of treating metals, where the work piece is made the anode in an electrolytic cell, usually to form oxide coatings for the purpose of increasing the performance of the surface.
6. In the case of aluminium, the anodising process forms a layer of aluminium oxide or corundum, which is very hard, relatively inert, electrically insulating and can absorb dyes to colour the film.
7. The anodic film itself grows at the aluminium / aluminium oxide interface by the continuous formation and dissolution of a layer of oxide, this is the so-called barrier layer and its thickness is a function of the process starting voltage.
8. A porous, more structured layer forms on top of the barrier layer making up the rest of the coating.
9. Anodic treatment of aluminum was intensively investigated to obtain protective and decorative films on its surface.
12. Translate the following sentences into English.
1. Для того чтобы надежно защитить алюминий, необходимо создать на его поверхности кристаллическую оксидную пленку толщиной 20-30 микрон.
2. Прежде чем приступить к процессу анодирования, необходимо очистить поверхность алюминия от загрязнений и убрать оксидную пленку.
3. Химическое травление – это удаление оксида с поверхности металла с помощью кислых или щелочных растворов, получение матовой поверхности.
4. Электрохимическое травление происходит с использованием электрического тока, осуществляется и на катоде, и на аноде.
5. Травление алюминия и его сплавов ведут как в щелочных, так и в кислотных растворах, но растворение пленки происходит лучше в щелочах.
89
6. После травления и промывки идет нейтрализация и осветление в 15-20% растворе азотной кислоты при температуре 20-25°С. Этот процесс называют декапированием.
7. Для получения декоративного эффекта зеркальной или полированной поверхности после травления и промывок выполняют процесс полирования.
8. Процесс полирования применяют для деталей с небольшой площадью поверхности, таких, например, как мебельная фурнитура.
9. После процесса травления на поверхности алюминия может остаться черный нагар.
13. Translate the following word combinations.
Процесс полирования – metal cation – черный нагар – porous alumina – гидротермальная обработка – anodic treatment – гексагональная призма – boiling water – барьерный слой – sodium hydroxide – очистить поверхность – electrolytic cell – электрическое поле – form oxide coatings – никелевые покрытия – lighting and neutralizing.
14. Give the definitions of the words and word combinations.
1. Dye is … .
2. Light oil is … .
3. Rinsing is … .
4. Electric field is … .
5. Alkaline is … .
15. Give the example(s) of the barrier and discontinuous films.
16. Answer the following questions using texts from Unit 12.
1. What is anodizing?
2. What are the main steps in anodizing of aluminum?
3. Name types of oxide films and describe them briefly.
17. Summarize the general ideas developed in all the texts of the
Unit 12.
90