Способ обработки изделий из алюминия и его сплавов

Авторы патента:

Использование: при изготовлении деталей из алюминия и его сплавов, работающих при повышенных термических нагрузках. Сущность изобретения: изделие анодируют 30-40 мин при плотности тока, в 1,5-1,7 раз превышающей плотность тока последующего формирования оксида, затем плотность тока снижают со скоростью 150-170 мА/дм2мин и термообрабатывают 1 ч при 200°С. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 25 D 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

Ведомство сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О 4

Сп (21) 4886109/26 (22) 30.11.90 (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (71) Филиал "Аргус" Совместного предприятия СССР-Дания "Челек" (72) М.Ю.Белоусова (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к области приборостроения и машиностроения и может быть использовано при изготовлении деталей из алюминия и его сплавов, работающих при повышенных термических нагрузках.

Цель изобретения вЂ” повышение термомеханической прочности деталей за счет соГЛасования температурных коэффициентов линейного расширения алюминия или его

Сплавов и их оксидов, Укаэанная цель достигается тем, что пе.,4

") ед формированием оксида изделие анодируют в течение 30-40 мин при плотности тока в 1,5-1,7 раз превышающей плотность тока формирования оксида, а после его формирования плотность тока снижают со скоростью 150-170 мА/дм . мин с последуг ющей термообработкой при 200 С в течейие1 ч.

При подьеме плотности тока на величину менее в 1,5 раз превышающую плотность тока формирования оксида не происходит образование дополнительного слоя необходимой толщины, а повышение ее более чем в 1,7 раз не способствует дальнейшему повышению эффекта согласования по ТКЛР.

„„5U„„1807095 A l (57) Использование: при изготовлении деталей из алюминия и его сплавов, работающих при повышенных термических нагрузках.

Сущность изобретения: изделие анодируют

30-40 мин при плотности тока, в 1,5-1,7 раз превышающей плотность тока последующего формирования оксида, затем плотность тока снижают со скоростью 150-170 мА/дм мин и термообрабатывают 1 ч при 200 С. 1 табл.

За время анодирования менее 30 мин не успевает образоваться необходимое количество окисленных участков, а при анодировании более 40 мин оксид заполняет почти все пространство дополнительного слоя;

Снижение плотности тока со скоростью

150-170 мА/дм2 мин позволяет равномернее доанодировать недоокисленные участки алюминия. При этом не происходит интенсивного растравливания уже сформированной оксидной пленки и обеспечивается получение практически беспористой пленки, В известных технических решениях интенсивное растравливание пленки, получаемое за счет анодирования при высокой плотности тока до окончания процесса, вызывает появление пор в оксиде, что и является своеобразным демпфером для уменьшения разности в ТКЛР. Но увеличение пористости ухудшает электрические параметры оксида, не позволяет получить высокий класс чистоты поверхности.

Последующая термообработка позволя-, ет удалить воду из оксидной пленки, обеспечивает переход нестабильных /3,) -фаз

1807095

45 ние одного часа оксида алюминия 8 стабильную, обладающую наилучшими электрофизическими свойствами а-фазу, а также снижает внутренние напряжения, вызванные разницей параметров решетки алюминия и его оксида. При этом переходный слой также способствует плавному переходу параметров решетки алюминия и оксида, что также уменьшает внутренние напряжения структуры, следовательно, повышает ее механическую прочность.

Примеры конкретного выполнения.

Обрабатывают предварительно шлифованные и полированные детали из алюминия А 99 размером 1х1х0,1 дм, Ванну з заполняют электролитом, приготовленн4м на дистиллированной воде, Состав электролита: едкое кали 10 г/л, жидкое стекло 6 г/л.

В ванну завешивают деталь и подают напряжение. Первоначальная плотность тока

22,5 А/дм, Выдерживают деталь в таком режиме 30 мин и уменьшают плотность тока до 15 А/дм . Время выдержки 1,5 ч. Затем снижают плотность тока до 0 со скоростью

150 мА/дм"- мин. После анодирования детали промывают в дистиллированной воде, просушивают и проводят термообработку в течение 1 ч при 200 С. Результаты испытаний представлены в таблице.

Обрабатывают предварительно шлифованные и полированные образцы из сплава

Д16 размером 1х1х0,1 дм . Ванну заполняют электролитом; жидкое стекло вЂ” 5 г/л, едкое кали вЂ” 2 г/л. Первоначальная плотность тока 17 А/дм . Выдерживают деталь в таком режиме 40 мин и уменьшают плотность тока до 10 А/дм, Время выдержки 2 ч. Затем снижают плотность тока со скоростью 170 мА/дм ° мин. После анодирования детали промывают в дистиллированной воде, просушивают и обрабатывают при 200ОС в течение 1 ч в термошкафу. Результаты испытаний представлены в таблице.

Обрабатывают предварительно шлифованные и полированные образцы из сплава

АМГ-2 размером 1х1х0,1 дм . Ванну заполз няют электролитом: едкое кали 6 г/л, жидкое стекло 4 г/л, В ванну завешивают деталь и подают напряжение. Первоначальная плотность тока вЂ” 32 А/дм . Выдерживают деталь в таком режиме 35 мин и уменьшают плотность тока до 20 А/дм . Время выдержки 1 ч. Затем снижают плотность тока со скоростью 160 мА/дм мин. После анодиро2 вания детали промывают в дистиллированной воде, просушивают и обрабатывают при

200 С в течение 1 ч. Результаты испытаний представлены в таблице.

Из результатов испытаний видно, что полученное покрытие по сравнению с прототипом обладает более высокой теплостойкостью даже без введения. мелкодисперсных порошков различных материалов. Следовательно, получаемый оксид однороден, обладает лучшей адгезией к металлу, так как является продолжением структуры кристалла самого исходного материала. Получается практически беспористый однородный оксид, который можно полировать до любого класса чистоты в зависимости от требований, предъявляемых к изделию. Он обладает высокой твердостью и прекрасными диэлектрическими свойствами (напряжение пробоя оксида толщиной

150 мкм не менее 800 В) Формула изобретения

Способ обработки изделий из алюминия и его.сплавов, включающий анодное формирование оксида в щелочном электролите при напряжении дугового разряда, о тлича ющийс ятем, что, с целью повышения термомеханической прочности структуры, перед формированием оксида изделия анодируют в течение 30-40 мин при плотности тока, в 1,5-1,7 раз превышающей плотность тока формирования оксида, а после его формирования плотность тока снижают со скоростью 150-170 MA/дм мин с после2 дующей термообработкой при 200 С в тече1807095

Составитель М.белоусов J

Редактор Т.Иванова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор, Л.Пилипенко

Заказ 1361 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ обработки изделий из алюминия и его сплавов

Способ микродугового оксидирования вентильных металлов и их сплавов // 1783004

Способ микродугового оксидирования алюминиевых сплавов // 1775507

Изобретение относится к микродуговому оксидированию алюминиевых сплавов и может найти применение в машиностроении и приборостроении

Способ микродугового анодирования // 1767043

Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов // 1759041

Изобретение относится к оборудованию для электролитической обработки поверхности металлов и сплавов с целью получения оксидных покрытий для повышения коррозионной и износостойкости, теплостойкости, а также электроизоляционных и декоративных покрытий и для других целей и может быть использовано в машиностроении, авиационной, химической, радиоэлектронной промышленности и медицине

Способ микродугового анодирования алюминия и его сплавов // 1733507

Способ получения сверхпроводящих керамических покрытий типа купратов с перовскитной структурой // 1728307

Изобретение относится к получению сверхпроводящих керамических покрытий типа купратов с пероескитной структурой и может быть использовано в электротехнической промышленности

Способ получения теплостойких покрытий на алюминиевых сплавах // 1715890

Способ микродугового анодирования металлов и сплавов // 1713990

Изобретение относится к микродуговому анодированию металлов и сплавов и может найти применение в приборостроении и радиоэлектронике

Устройство для микродугового оксидирования вентильных металлов и их сплавов // 1624060

Изобретение относится к оборудованию для электролитической обработки поверхности вентильных металлов и их сплавов

Способ получения покрытия на металлах с униполярной проводимостью // 2110623

Изобретение относится к получению покрытий на металлах

Электролит для микроплазменного оксидирования вентильных металлов и их сплавов // 2119558

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электролитам для формирования на металлической поверхности коррозионностойких, тепло- и износостойких покрытий

Способ микроплазменного оксидирования вентильных металлов и их сплавов и устройство для его осуществления // 2124588

Изобретение относится к микроплазменной электрохимической обработке поверхности металлических изделий и может быть использовано в машиностроении, самолетостроении, нефтехимической, нефтяной и других отраслях промышленности

Способ микроплазменной электролитической обработки поверхности электропроводящих материалов // 2149929

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к микроплазменной электролитической обработке поверхности с целью получения качественного и равномерного покрытия

Способ анодирования металлов и их сплавов // 2163272

Изобретение относится к электрохимическому формированию оксидных износостойких покрытий на черных и цветных металлах для восстановления и упрочнения изношенных деталей при ремонте машин и может быть использовано в машиностроении, в нефте- и газодобывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности

Тонкослойное керамическое покрытие, способ его получения, поверхность трения на основе тонкослойного керамического покрытия и способ ее получения // 2165484

Изобретение относится к гальванотехнике, а именно к получению на поверхности металлов износостойких покрытий методом микродугового оксидирования

Способ электролитического микродугового нанесения покрытия на детали из вентильных металлов // 2171865

Изобретение относится к технологии формирования покрытий и может быть использовано в химической, добывающей и других отраслях промышленности

Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов // 2181392

Изобретение относится к оборудованию для электролитической обработки поверхности металлов и их сплавов путем оксидирования для повышения коррозионно-износостойкости, теплостойкости, получения электроизоляционных и декоративных покрытий и может быть использовано в машиностроении, авиационной, химической, радиоэлектронной промышленности, медицине, а также в ремонтном производстве при упрочнении и восстановлении деталей металлопокрытия

Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов // 2190044

Изобретение относится к оборудованию для электролитической обработки поверхности металлов и их сплавов путем оксидирования и может быть использовано в машиностроении, авиационной, химической, радиоэлектронной промышленности, медицине, а также в ремонтном производстве при упрочнении и восстановлении деталей

Устройство для микродугового оксидирования поджимной и подшипниковой обойм шестеренного насоса // 2190045