19.04.2019
219.017.3399

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МАГНИЕВЫХ СПЛАВАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к микродуговому оксидированию, и может найти применение в машиностроении, авиастроении, компьютерной технике и автомобилестроении. Способ включает электрохимическую обработку при плотности тока 5-25 А/дм и соотношении амплитуд анодного и катодного напряжения поляризации U/U, равном 2-4, в электролите, содержащем, г/л: силикат натрия 5-15, гидроокись щелочного металла 2-12, натрий ванадиевокислый 0,2-1,0, бензотриазол 0,01-0,05 и воду до 1 л. Технический результат: снижение энергоемкости процесса формирования покрытия, повышение коррозионной стойкости покрытий во всеклиматических условиях и повышение пожароустойчивости. 1 табл., 4 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к получению защитных покрытий на магниевых сплавах путем электрохимической обработки магниевых сплавов микродуговым оксидированием и может найти применение в машиностроении, авиастроении, компьютерной технике и автомобилестроении.

Известен способ получения защитных покрытий на магниевых сплавах, включающий двухстадийную электрохимическую обработку микродуговым оксидированием с последующим нанесением гальванического покрытия. Микродуговое оксидирование осуществляют при постоянном анодном токе плотностью 5-10 А/дм2 в растворе электролита, содержащем силикат натрия, фосфат натрия и гидроокись натрия, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Силикат натрия 0,5
Фосфат натрия 2-5
Гидроокись натрия 2-5
Вода До 1 л

(заявка США №2009223829)

Нанесение гальванического покрытия ведут в растворе электролита, содержащем сульфат никеля.

Недостатками известного способа являются высокая трудоемкость и длительность процесса электрохимической обработки магниевых сплавов, использование соединений никеля в растворе электролита требует энергоемких очистительных сооружений.

Также известен способ получения защитных покрытий на магниевых, алюминиевых, титановых сплавах, включающий электрохимическую обработку переменным анодно-катодным током в щелочном электролите, электрохимическую обработку ведут при переменном токе плотностью 30-70 А/дм2 с длительностью импульсов и пауз 100-300 мкс, с соотношением амплитуд анодного и катодного тока 1,06-2, при температуре электролита 15-30°С (патент РФ №2046157).

Недостатками известного способа нанесения покрытий являются пониженные защитные свойства покрытий, высокая энергоемкость технологического процесса.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ получения защитных покрытий на магниевых сплавах, включающий электрохимическую обработку переменным током в растворе электролита, содержащем силикат натрия и фторид натрия, в котором электрохимическую обработку осуществляют переменным током, при увеличении значения напряжения от 0 до 250-300 В со скоростью 0,25-0,28 В/с и плотности тока 0,5-1,0 А/см2 при анодной поляризации, напряжении 25-30 В при катодной поляризации изделия и соотношении периодов анодной и катодной поляризации τak, равном 1, в течение 8-20 мин в электролите, имеющем следующий химический состав, г/л:

Силикат натрия 12-30
Фторид натрия 5-10
Вода До 1 л

(патент РФ 23 5 7016)

Недостатком известного способа является невозможность получения равномерного по толщине и пористости покрытия на деталях сложной конфигурации, при этом ухудшается адгезия лакокрасочных материалов к покрытию и снижаются его антикоррозионные свойства. Также при воздействии огнем покрытие на магниевом сплаве не обеспечивает защиту от воспламенения.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения защитных покрытий на магниевых сплавах с повышенными коррозионной стойкостью и пожароустойчивостью.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен способ получения защитных покрытий на магниевых сплавах, включающий электрохимическую обработку с переменным током поляризации в растворе электролита, содержащем силикат натрия и воду, в котором электрохимическую обработку осуществляют при плотности тока 5-25 А/дм2 и соотношении амплитуд анодного и катодного напряжения поляризации Uа/Uк, равном 2-4, в электролите, дополнительно содержащем гидроокись щелочного металла, натрий ванадиевокислый и бензолтриазол при следующем соотношении компонентов, г/л:

Силикат натрия 5-15
Гидроокись щелочного металла 2-12
Натрий ванадиевокислый 0,2-1
Бензотриазол 0,01-0,05
Вода До 1 л

Установленно, что введение в предлагаемый способ бензотриазола, образующего в процессе формирования покрытия комплексные соединения, позволяет за счет их ингибирующего действия повысить коррозионную стойкость. Проведение электрохимической обработки при заявленных соотношениях амплитуд анодного и катодного напряжения поляризации Uа/Uк, плотности тока в присутствии катионов ванадия в растворе электролита позволяет формировать композиционную гетерооксидную структуру покрытия, повышающую пожароустойчивостью. Введение гидроокиси щелочного металла, например гидроокиси калия и натрия, позволяет использовать ток меньшей плотности, что значительно снижает энергозатраты при осуществлении предлагаемого способа.

Примеры осуществления способа

Пример 1.

Электролит готовили путем последовательного растворения исходных компонентов при непрерывном перемешивании с помощью механической мешалки и выдерживали приготовленный раствор в течение 30 минут. Предварительно обработанный образец из магниевого сплава МА20 размером 25×15×2 мм (анод), помещали в приготовленный электролит, содержащий, г/л: силикат натрия (Na2SiO3·5H2O) - 15; гидроокись натрия (NaOH) - 12; натрий ванадиевокислый (NaO3V·2H2O) - 1; бензотриазол (С6H5N3) - 0,05.

Охлаждение электролита, в процессе нанесения покрытия осуществляли с помощью теплообменника, выполненного в виде змеевика из стекла и охлаждаемого проточной водой.

В качестве катода использовали пластину из нержавеющей стали, площадь которой на порядок больше обрабатываемого образца.

Образец подвергали электрохимической обработке при плотности тока 5А/дм2, соотношении анодного и катодного напряжения поляризации Ua/Uк, равном 4, промывали и подвергали сушке. Исследование защитных свойств полученного покрытия на магниевом сплаве МА20 проводили в камере солевого тумана Votsch VSC-1000 по ГОСТ9.905, ГОСТ9.308. Толщину покрытия измеряли с помощью переносного электронного толщинометра MiniTest 2100.

Для исследования воспламеняемости металлические образцы с покрытиями подвергали воздействию пламени горелки Бунзена с соплом, имеющим номинальный внутренний диаметр 9,5 мм и высоту пламени 38 мм, температура пламени в его центре составляла 800-850°С (Авиационные правила часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. Международный Авиационный комитет. 2004 г.).

Примеры 2, 3 проводили аналогично примеру 1.

Пример 4 проводили по способу-прототипу. Электролит готовили путем последовательного растворения исходных компонентов при непрерывном перемешивании с помощью механической мешалки и выдерживали приготовленный раствор в течение 30 минут. Предварительно обработанный образец из магниевого сплава МА14 размером 30×5×1 мм (анод), помещали в приготовленный электролит, содержащий, г/л: силикат натрия (Na2SiO3·5H2O) - 30; фторид натрия (NaF) - 10.

Охлаждение электролита, в процессе нанесения покрытия, осуществляли с помощью теплообменника, выполненного в виде змеевика из стекла и охлаждаемого проточной водой.

В качестве катода использовали пластину из нержавеющей стали, площадь которого на порядок больше обрабатываемого образца.

Образец подвергали электрохимической обработке переменным током, при увеличении значения напряжения от 0 до 250-300 В со скоростью 0,25-0,28 В/с и плотности тока 0,78 А/см2=78 А/дм2 при анодной поляризации, напряжении 25-30 В при катодной поляризации изделия и соотношении периодов анодной и катодной поляризации τаk, равном 1, в течение 15 мин.

Иследование толщины покрытия, пожароустойчивости и коррозионной стойкости проводились аналогично примеру 1.

Состав электролитов, параметры процесса и свойства полученных покрытий приведены в таблице.

Из анализа таблицы видно, что коррозионная стойкость покрытия по предлагаемому способу в 1,8-2 раза выше, чем покрытия по способу-прототипу. Пожароустойчивость покрытия по предлагаемому способу в 1,7 раз выше, чем покрытия по способу-прототипу.

Применение предлагаемого способа позволит использовать изделия из деформируемых и литейных магниевых сплавов широкой номенклатуры во всеклиматических условиях, снизит энергоемкость процесса формирования покрытия.

Способ получения защитных покрытий на магниевых сплавах, включающий электрохимическую обработку с переменным током поляризации в растворе электролита, содержащем силикат натрия и воду, отличающийся тем, что электрохимическую обработку осуществляют при плотности тока 5-25 А/дм и соотношении амплитуд анодного и катодного напряжения поляризации U/U, равном 2-4, в электролите, дополнительно содержащем гидроокись щелочного металла, натрий ванадиевокислый и бензотриазол при следующем соотношении компонентов, г/л:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 237.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c32

Устройство для измерения звукового давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения звукового давления. Устройство содержит датчик с емкостным чувствительным элементом с обкладками конденсатора и экранами, усилитель заряда, состоящий из операционного усилителя, резистора и конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476841
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c33

Устройство для измерения давления, температуры и теплового потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения в заданном участке температуры, теплового потока и давления. Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение информативности и точности измерения давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476842
Дата охранного документа: 27.02.2013
Показаны записи 1-8 из 8.
27.04.2013
№216.012.3a7d

Состав для получения защитного покрытия на стальных деталях

Изобретение относится к химической поверхностной обработке стальных деталей и может быть использовано при изготовлении валов газотурбинных двигателей, шасси вертолетов и других деталей для защиты от коррозии при эксплуатации в различных климатических условиях, в том числе при повышенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480534
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.04.2014
№216.012.afc9

Способ нанесения защитного покрытия на стальные детали

Изобретение относится к химической поверхностной обработке стальных деталей, используемой при изготовлении изделий в авиастроении, судостроении и других отраслях. Способ включает нанесение на стальные детали первого слоя, его тепловую обработку, нанесение второго слоя, его тепловую обработку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510716
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2015
№216.013.406f

Способ получения покрытия на алюминиевых сплавах

Изобретение относится к области нанесения покрытий на алюминий или его сплавы путем плазменного электролитического оксидирования. Способ включает нанесение на алюминиевый сплав оксидного покрытия путем плазменного электролитического оксидирования в водном электролите при наложении переменного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547983
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.10.2015
№216.013.832f

Композиционный слоистый материал и способ его получения

Изобретение относится к авиастроительной промышленности, в частности к слоистым металлополимерным композиционным материалам, и касается композиционного слоистого материала и способа его получения. Материал содержит, по меньшей мере, два слоя алюминиевого сплава, причем каждый алюминиевый слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565186
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.08.2016
№216.015.4fe1

Композиционный слоистый материал с комплексной системой антикоррозионной защиты

Изобретение относится к авиастроительной промышленности, в частности к слоистым металлополимерным композиционным материалам, и касается композиционного слоистого материала с комплексной системой антикоррозионной защиты. Материал содержит чередующиеся друг с другом по меньшей мере один слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595684
Дата охранного документа: 27.08.2016
19.04.2019
№219.017.3396

Раствор для уплотнения анодно-окисного покрытия алюминиевых сплавов

Изобретение относится к области гальванотехники и может найти применение в машиностроении, авиастроении, компьютерной технике и автомобилестроении. Раствор содержит, г/л: бензотриазол 0,1-2,0; хроматциклогексиламин 0,1-2,0; натрий адипиновокислый 0,001-0,002; синтанол 0,04-0,05 и воду до 1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002447201
Дата охранного документа: 10.04.2012
09.05.2019
№219.017.4a54

Состав для удаления лакокрасочных покрытий с внешних металлических поверхностей

Изобретение относится к области материалов для лакокрасочной промышленности. Описан состав для удаления полимерных лакокрасочных покрытий с внешних металлических поверхностей, включающий растворитель метиленхлорид, загуститель, замедлитель испарения и разрыхлитель, который дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686928
Дата охранного документа: 06.05.2019
10.07.2019
№219.017.aa19

Слоистый композиционный материал и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к слоистому алюмополимерному материалу для изготовления или ремонта силовых элементов планера самолета: обшивок, перегородок, стрингеров фюзеляжа и крыла, панелей пола, а также для наземного транспорта. Предложен слоистый композиционный материал, состоящий из чередующихся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002270098
Дата охранного документа: 20.02.2006

Похожие РИД в системе