Электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов

7

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

^/’^МЛ^\АЛ/ЖАЛД»'\АА/1Щ/ 8

мм 42

М М I 1 42

I I 42

г Г 427

1. Какие органические красители применяются для омэашивания аноди­рованных деталей?

1. Назначение и свойства фосфатного покрытия

Процесс получения на поверхности металла нерастворимых фос­фатных пленок При обработке стальных изделий в растворе кислых фосфорнокислых ; солей называется фэсфатированием.

Фосфатные пленки являются прекрасным грунтом под лакокра­сочное покрытие, обеспечивают хорошую приработку трущихся поверхностей и, наконец, служат надежной защитой от коррозии при условии последующего промасливания или смазки. В качестве защитного покрытия фосфатные пленки в несколько раз более стой­ки против коррозии, чем пленки, полученные при химическом ок­сидировании в щелочных растворах. Сочетая фосфатирование с последующим окрашиванием, можно достигнуть высокой стой­кости стали против, коррозии даже в морской воде и в условиях тропического климата. Фосфатное покрытие обладает высокими электроизоляционными свойствами. Пробивное напряжение фос­фатной пленки достигает 1000 в. Свойство фосфатного покрытия хорошо удерживать смазку широко используется при холодной штамповке. Наличие фосфатного слоя облегчает штамповку и хо­лодную вытяжку металлов.

Фосфатная пленка имеет ярко выраженную кристаллическую структуру. Толщина ее во многом зависит от способа подготовки поверхности и колеблется в пределах от 7 до 45 мк. Цвет фосфатной пленки при получении покрытия в стационарных ваннах темно­серый или черный. При фосфатировании мелких деталей во вра­щающихся барабанах фосфатная пленка имеет светло-серый отте­нок.

Фосфатирование может производиться химическим и электро­химическим путем. В настоящее время повсеместно распространен только химический способ фосфатирования. Это объясняется низ­кой рассеивающей способностью электролита для электрохимиче­ского фосфатирования и, кроме того, необходимостью использо­вания источников постоянного тока и специальных подвесок для загрузки деталей в ванну.

2. ТЕХНОЛОГИЯ ХИМИЧЕСКОГО ФОСФАТИРОВАНИЯ СТАЛИ

Поверхность деталей, поступающих на фосфатирование^ должна быть чистой, без наличия жировых загрязнений, ржавчийы и ока­лины. Лучшим способом подготовки поверхности под фосфатиро­вание следует считать гидропескоочистку или очистку мелкой чу­гунной молотой дробью. Фосфатная пленка, полученная на поверх­ности, очищенной песком, имеет толщину 6—8 мк и хброшую мел­кокристаллическую структуру. Применение травления для удале­ния с деталей ржавчины и окалины снижает качество фосфатной пленки и допустимо при условии последующей обработки травле­ной поверхности в содовом растворе.

Фиг. 41. Ванна для фосфатирования деталей:

1 -корпус ванны, 2 — вентиляционный кожух; 3 — змеевик; 4— скоба; 5 —хомут; 6 —

прокладка.

Фосфатирование стальных и чугунных деталей производится в горячем растворе препарата мажеф (по названию основных его компонентов: марганца, железа и фосфора), состоящего из гидро­фосфатов марганца и железа. Состав раствора и режим работы ван­ны фосфатирования углеродистых сталей следующие:

Мажеф, г/л . 27—33

Температура раствора, ° С 96—98

Продолжительность фосфатирования, мин. . 40—80

Окончание процесса фосфатирования определяется по прекращению выделения пузырьков водорода. Получающаяся на стали фосфат­ная пленка состоит из фосфорнокислых солей марганца и железа.

Фосфатирование производится в стальной ванне (фиг. 41), обо­рудованной бортовыми отсосами. Для обогрева ванна снабжается медным или стальным омедненным змеевиком, расположенным у одной из боковых стенок. Во избежание взмучивания осадка со­

лей, накапливающихся при работе, змеевик устанавливают на рас­стояний, 200—250 мм от дна ванны. Для уменьшения потерь тепла через стенки снаружи ванна покрывается теплоизоляционной мас­сой или обшивается деревом.

Крупные детали завешиваются в ванну фосфатирования с по­мощью специальных стальных подвесок или железных крюков. Детали, имеющие внутренние полости, завешиваются таким обра­зом, чтобы в процессе фосфатирования не образовывались газовые мешки в результате выделения водорода. При загрузке необходимо следить за тем, чтобы детали не касались друг друга и не были слишком близко от дна ванны. Мелкие детали фосфатируются в перфорированных железных корзинах или на сетках. Во избе­жание неравномерного фосфатирования различных участков по­верхности деталей, корзины и сетки периодически встряхивают.

Выгруженные из ванны фосфатирования детали тщательно про­мываются горячей водой, продуваются сжатым воздухом и заве­шиваются в сушильный шкаф. После сушки детали перевешивают или укладывают на другие приспособления, специально предна­значенные для пропитки фосфатной пленки маслами или смазками. Промасливание фосфатированных деталей производится путем по­гружения их в ванну с разогретым смазочным маслом или смазкой.

Таблица 17

Неполадки в работе ванны фосфатирования, их причины и способы устранения

Неполадки	Причины	Способы устранения
Крупнокристаллическое строение фосфатной плен­ки Тонкая светло-серая фосфатная пленка Неравномерная пятни­стая пленка Отсутствие фосфатно­го покрытия на внутрен­них полостях деталей Пониженная стойкость фосфатной пленки против коррозии	Подготовка поверхно­сти деталей производи­лась травлением Недостаточная продол­жительность фосфатиро­вания Плохая подготовка по­верхности деталей перед фосфатированием Образование газовых мешков при фосфатиро- вании Низка концентрация мажефа Низка температура ванны Неправильное соотно­шение между общей и свободной кислотностью	Заменить операцию травления дробеструйной обработкой поверхности Увеличить время вы­держки деталей в ванне Улучшить очистку по­верхности деталей Изменить способ заве­шивания деталей в ванну Повысить концентра­цию мажефа до 30 г/л Повысить температуру раствора до 97—99° Откорректировать рас­твор

Для промасливания используются веретенное масло, авиа­масло, машинное масло 2, технический вазелин, пушечное сало. Смазочные масла и смазки нагревают до температуры 105—115° и выдерживают в них детали до исчезновения пены с г^бверхности масла. После выгрузки из ванный выдержки для стекания избытка смазки детали протираются хлопчатобумажной ветошью. Непо­ладки в работе ванны фосфатирования, их причины и способы устранения приведены в табл. 17.

2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ И КОРРЕКТИРОВАНИЕ РАСТВОРА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ФОСФАТИРОВАНИЯ

Приготовление состава для фосфатирования производится в от­дельном баке, оборудованном змеевиком для нагрева раствора. В бак загружают соль мажеф из расчета 40 г на каждый литр объема рабочей ванны и заливают холодной водой. Полученную смесь нагревают до кипения и кипятят 20—30 мин. с одновремен­ным перемешиванием раствора деревянной мешалкой. После пол­ного растворения соли температуру в баке снижают до 30—40° и дают жидкости отстояться в течение 2—3 час. Отстоявшийся рас­твор сливают в рабочую ванну, стараясь не захватить осадок со дна бака. После слива всего приготовленного раствора рабочую ванну доливают до нужного уровня водой, разогревают до кипения, ки­пятят в течение 20—30 мин. и отбирают пробу для определения общей и свободной кислотности раствора.

Общая кислотность определяется титрованием пробы с фенол­фталеином. При нормальном составе на титрование 10 мл про­бы идет 28—32 мл децинормального раствора едкой щелочи. На практике количество миллилитров раствора щелочи, идущих на титрование, условно выражают в точках. Следовательно, общая кислотность фосфатирующего раствора должна соответствовать 28—32 точкам. Свободная кислотность определяется в присут­ствии индикатора—метилоранжа. При нормальной работе ванны фосфатирования отношение в растворе общей кислотности к свобод­ной составляет от 6 до 8.

Корректирование раствора для фосфатирования производится на основании данных анализа лаборатории. Если общая кислот­ность выше требуемой нормы, раствор разбавляется водой. При снижении общей кислотности в рабочую ванну добавляют более концентрированный раствор или препарат мажеф.