Анодная обработка поверхности металлов

АНОДНАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ [c.388]

Глава IX. Анодная обработка поверхности металлов [c.390]

Глава IX. Анодная обработка поверхности металлов 388—400. 84. Электрохимическое полирование металлов — 388. 85. Электрохимическое окисление алюминия и других металлов — 394. 86. Анодно-механическая обработка металлов — 397. [c.540]

Электролитическое полирование. Сущность этого способа заключается в анодной обработке поверхности металла в специальных электролитах. Поверхность металла сглаживается за счет растворения выступающих участков. При электролитическом [c.104]

Методы нанесения покрытий (пленок) химическим путем заключаются в создании на поверхности металлов защитного слоя, возникающего в результате химического или электрохимического взаимодействия металла с соответствующими веществами. По способу образования пленки можно разделить на электрохимические, получаемые в результате анодной обработки поверхности металлов, и на химические, возникающие большей частью в результате воздействия газообразных или жидких сред. [c.274]

К гальванотехнике относятся также другие виды электрохимической обработки поверхности металлов электрополирование стали, оксидирование алюминия, магния. Последнее представляет собой анодную обработку металла, в ходе которой определенным образом изменяется структура оксидной пленки на его поверхности. Это приводит к повышению коррозионной стойкости ме алла. Кроме того, металл приобретает при этом красивый внешний вид. [c.680]

Кроме анодного травления, полирования и оксидирования к категории анодных процессов относится изобретенная В. И. Гусевым анодно-механическая размерная обработка поверхности металлов. [c.225]

Одним из простых способов химической обработки поверхности металла является травление. Травление проводят в водных растворах серной кислоты, серной кислоты и хромпика, в смесях растворов минеральных кислот, в водном растворе хромового ангидрида, в растворах щелочей [71, 93, 153, 169—174]. В результате травления с поверхности металла удаляются загрязнения, слой окалины и ржавчины, одновременно увеличивается площадь поверхности. При анодном травлении происходит электролитическое растворение металла и механическое отделение окислов выделяющимся кислородом. [c.316]

Коррозия металлов причиняет огромный экономический ущерб. Она существенно ограничивает срок службы металлических конструкций, трубопроводов, котлов, автомобилей и т. д. Уменьшить коррозию, изменив среду, в которой находится металл, часто просто невозможно. Поэтому защита от коррозии осуществляется либо путем подбора металла или сплава, либо путем подходящей обработки поверхности металла. При выборе способа защиты необходимо принимать во внимание законы электрохимической кинетики (хотя совсем недавно это делалось чисто эмпирически). Нержавеющую сталь изготавливают, вводя в сплав никель или хром. Последние легко образуют анодные пленки, переводящие сталь в пассивное состояние по аналогии можно осадить никель и хром на поверхности стали. Защитные пленки получают также, обрабатывая поверхность стали фосфорной кислотой. Кроме замедления скорости растворения, эти пленки препятствуют диффузии электроактивных веществ (ионов гидроксония, кислорода) к поверхности металла и ингибируют их катодные реакции. Такую же роль по существу играют наносимые на поверхность металла покрытия из органических материалов, особенно полимеров. [c.156]

Для устранения перечисленных недостатков в эксплуатации систем оборотного водоснабжения рекомендуется предварительно очищать и обрабатывать новую систему или систему после некоторой эксплуатации по меньшей мере в течение двух недель предварительно обрабатывать оборотную воду до снижения концентрации цинк-хроматного ингибитора до нормальной величины удваивать дозу этого ингибитора после работы системы с водой, имеющей рН<6, или после обработки воды дозой ингибитора не ниже 12 мг/л (по Сг4 -). Проблема может быть решена также другим путем. В дополнение к цинк-хроматному ингибитору можно вводить металлорганические соединения на основе цинка. В состав этих соединений входят органические вещества, которые являются поверхностно-активными. Они воздействуют на металлическую поверхность и непрерывно очищают ее. Кроме того, цинк, находящийся в составе комплекса, соединяется с гидроксильными ионами только на катодных участках. Это помогает избежать быстрого снижения концентрации цинка в воде и получить желаемую тонкую пленку его гидроксида. Более того, органическое вещество помогает создать защитную пленку оксида железа на анодных участках поверхности металла. Это дает более плотное защитное покрытие и обеспечивает необходимую концентрацию хромат-иона в воде. [c.89]

Нанесение гальванопокрытий (гальваностегия) в основном связано с катодными процессами. Этот раздел электрохимической обработки поверхности металлов не рассматривается, так как по этому вопросу в последнее время было издано несколько монографий [66 67 76]. Остальные способы обработки поверхности металлов связаны в основном с анодными процессами. При этом в результате анод-но-механической обработки металлов изменяется не только поверхность, но и форма изделий. [c.78]

КИМ металлам прежде всего относятся алюминий, магний, титан и их сплавы. Окисные пленки образуются в результате либо химической, либо электрохимической обработки поверхности соответствующих металлов. Электрохимическое анодное окисление позволяет получать пленки различной твердости, пористости и толщины. Ниже рассмотрены наиболее важные случаи анодного оксидирования поверхности металлов. [c.78]

При образовании анодной пленки отмечен примерно следующий порядок изменения цвета красно-коричневый, фиолетовый, синий, голубой, зеленый, золотистый, оранжевый, красно-лиловый, розово-красный, малиновый. В некоторых случаях окраска достигается путем катодной обработки поверхности металла. При этом применяют электролиты, содержащие роданистый натрий, хлористый аммоний и хлористый никель. Природа этих окрашенных покрытий, а также электрохимические реакции, лежащие в основе их получения, пока не выяснены. [c.79]

Электролитическое полирование. Сущность этого способа заключается в анодной обработке поверхиости металла в специальных электролитах. Поверхность металла сглаживается в результате растворения выступающих участков. При электролитическом полировании удаляются лишь мелкие шероховатости (второго порядка). Поэтому изделия после грубой обработки резцом или изделия, имеющие глубокие впадины на поверхности (шероховатости первого порядка), перед электрополированием должны предварительно подвергаться механической обработке и иметь поверхность, соответствующую 7—8-му классу чистоты обработки. [c.119]

Электрохимическое полирование (ЭХО)—одна из разновидностей анодной обработки металлов, в результате которой происходит электрохимическое растворение поверхностного слоя металла, удаляется дефектный слой, образовавшийся при проводившихся ранее механических или термических операциях, и формируется новый поверхностный слой, с меньшей высотой микронеровностей, сглаженным рельефом поверхности, не содержащий трещин, инородных включений, скрытых дефектов. [c.75]

Наиболее распространена защита алюминия и его сплавов от коррозии электрохимическим оксидированием, при котором окисление достигается действием электрического тока (см. работу 5 этого раздела). Алюминиевые изделия помещают в электролит в качестве анода, поэтому метод обработки носит название — анодное окисление, или анодирование. При анодировании на алюминии и его сплавах получают пленки толщиной 5—20 мк, а в специальных случаях до 200—300 мк. Анодирование применяется не только для защиты от коррозии и улучшения адгезии (сцепления) с лакокрасочными покрытиями, но и для декоративной отделки поверхности металла, получения на ней фотоизображений, повышения стойкости против истирания, получения поверхностного электро- и теплоизоляционного слоя и слоя высокой твердости. Твердость анодной окисной пленки на чистом алюминии 1500 кг/мм , т. е. выше, чем твердость закаленной инструментальной стали. С помощью анодных пленок алюминия изготовляют алюминиевые выпрямители и конденсаторы. В последнее время анодная окисная пленка используется как подслой для лучшего сцепления алюминия с гальваническими покрытиями (хромом, никелем, серебром и др.). [c.146]

Скорость коррозионных процессов (как электрохимических, так и других) в значительной степени зависит от образования на поверхности металла окисных и других пленок. Напомним, что образование подобных пленок играет существенную роль в явлении пассивации металлов, сущность которого заключается в том, что некоторые металлы теряют свою активность после, например, обработки концентрированной азотной кислотой или после анодного окисления в соответствующих условиях. [c.274]

Для изменения размеров и формы, а также состояния поверхности металлических изделий используют электрохимические способы их обработки. Изделие может быть анодом или катодом. Существуют некоторые методы анодной обработки металлов и сплавов, при которых производится электроокисление металлического изделия электрохимическая размерная обработка, электрополирование и анодирование. [c.371]

Электрохимическое полирование представляет собой анодную обработку металла для создания ровной и блестящей поверхности. Изделие, имеющее микро- и макронеровности, является анодом электролизера. Катодом служит металл, химически не растворимый в растворе электролита. В качестве растворов электролитов используют растворы фосфорной, хромовой, серной, уксусной, плавиковой кислот и др. В процессе электрополировки происходит анодное растворение металла на макро- и микровыступах, в результате чего поверхность становится гладкой и блестящей. На катоде выделяется водород. Механизм электрополировки окончательно не выяснен. Эффект электрополирования обычно связывается с действием вязкой пленки, образующейся в прианодном слое, затрудняющем растворение металла в углублениях по сравнению с растворением на выступах, а также поочередным пассивированием и активированием металла. [c.373]

Кроме химического травления, применяют для углеродистых и легированных сталей электрохимическое травление. Оно заключается в анодной или катодной обработке изделия в электролите определенного состава при заданном режиме. Анодное травление происходит за счет электрохимического растворения металла, химического растворения и механического отрывания окислов от поверхности металла выделяющимся на аноде кислородом. В качестве электролита применяют растворы кислот или солей соответ ствующих металлов. При катодном травлении химическое действие кислот благодаря поляризации снижается. Это связано с тем, что при наложении на систему короткозамкнутых элементов, работающих на поверхности катода, поляризации происходит сдвиг потенциала р область электроотрицательных значений и скорость окисления анодных участков уменьшится. Кроме того, имеет место механический отрыв окислов от поверхности обрабатываемого изделия, а также увеличивается восстановление окислов металла выделяющимся на катоде водородом. [c.167]

Следует остановиться еще на одном применении анодного полирования — на электрохимической обработке труб [23]. Механический способ полирования внутренней поверхности труб малого диаметра и больщой длины трудно осуществим. К тому же механический способ полирования — малопроизводительная технологическая операция. Более совершенным и выгодным методом полирования поверхности металла является электрохимическая полировка. На рис. 87 показана схема установки для электрополирования внутренней поверхности труб. [c.221]

При термической обработке и особенно при прокатке в металле возникают напряжения. Искаженные участки поверхности металла характеризуются большими величинами свободной энергии и более интенсивно посылают свои ионы в раствор. В таких условиях на поверхности металла может произойти пространственное разделение катодных и анодных участков. Иными словами, возникают своего рода гальванические элементы, которые называются микроэлементами. В отличие от обычных они коротко замкнуты через поверхность металла и работают непрерывно, В стали, например, карбидные включения играют роль катодов, а кристаллики твердого раствора углерода в железе — роль анодов, т. е. на них идет растворение железа. Заметим, что коррозия развивается и на однородных металлических поверхностях. Однако возникновение локальных микроэлементов существенно ускоряет процесс коррозии. [c.273]

Эффективность химических моющих растворов может быть значительно усилена, а опасность их воздействия на металл уменьшена или предотвращена за счет электрохимического процесса. С этой целью используется поляризирующий ток плотностью примерно 500 А/м при напряжении 3—12 В. Обработка, например, черных металлов производится анодным способом, а сплавов с медью — катодным. Во многих случаях производится быстрое изменение полярности, чтобы снять осажденный шлам с находящегося в растворе изделия. В результате разряда ионов водорода или кислорода на поверхности металла под слоем жира образуются пузырьки газа, которые обеспечивают его механическое разрушение и удаление. Кроме того, щелочи, образованные при катодной обработке, способствуют разрыву масляной пленки и собиранию ее в капельки. Электрохимическое обезжиривание не пригодно для обработки олова, свинца, цинка, алюминия и легких сплавов. [c.57]

Металлические электроды первого рода широко применяют в электрометаллургии для катодного пол) чения различных металлов— цинка, натрия и др. или для электрохимического рафинирования (очистки) металлов путем их предварительногг) анодного растворения и последующего катодного выделения. Катодное выделение. металлов лежит в основе всей гальванотехники. Анодное растворение металлов применяют для электрохимической обработки поверхности металлов. Для многих из этих процессов (особенно для электрометаллургических) в качестве электролитов применяют не водные растворы, а расплавы солей. [c.126]

Химическая или анодная обработка поверхности может применяться в некоторых случаях для уменьшения опасности контактной коррозии легких металлов. Но такая обработка не обеспечи- вает надежной защиты. [c.578]

На увеличении смачиваемости при поляризации основаны также технические способы катодного и анодного обезжиривания металлов, широко применяемые в металлообрабатывающей промышленности. Обезжирпвание металлов производится прп подготовке поверхности металла к процессам электрохимического покрытия металлами и к некоторым процессам обработки поверхности металлов. Катодному обезжириванию способствует попадание пузырьков водорода на границу между слоем масла и раствором гидростатическое поднятие пузырька вместе с некоторым количеством масла, к которому он прилип, приводит к дополнительному очищению поверхности металла [18]. Можно показать, что в случае неполного смачивания, т. е. нри существовании конечного краевого угла, устойчивыми являются либо относительно толстые слои жидкости между твердой и газообразной фазой, либо очень тонкий слой молекулярных размеров. Слои промежуточной толщины неустойчивы. Прп приближении пузырька к поверхности твердого тела, находящейся под раствором, слой раствора между поверхностью и пузырьком сначала постепенно утоньшается, пока не приходит в неустойчивое состояние после этого слой разрывается, что и приводит к прилипанию иузырька. Существенное значение имеет, таким образом, кинетика процесса прилипания. Наблюдения над прилипанием пузырьков к поверхности ртути показали, что чем меньше концентрация электролита и чем больше заряд поверхности, тем медленнее прилипает пузырек [21]. Стабилизирующее действие заряда двойного слоя на пленку воды вызвано в основном электрическим отталкиванием ионов двойного слоя от свободной поверхности воды, препятствующим ее утопьшепию. При больших зарядах границы электрод — раствор толщина равновесной пленки раствора между электродом и пузырьком может достигать нескольких сотен ангстрем [22]. [c.23]

Понятно и бесспорно утверждение М. И. Морхова и К. Н. Харламовой о том, что прочное сцепление электролитических осадков достигается лишь на свободной от пассивирующих пленок поверхности катода. Утверждение же Л. И. Каданера и А. X. Масика о необходимости пассивирования катода для обеспечения прочности сцепления покрытия требует разъяснения. Я согласен с тем, что предварительное пассивирование поверхности катода в некоторых случаях повышает прочность сцепления (например, при никелировании носло анодной обработки поверхности стали в концентрированной H2SO4). Однако я считаю, что причиной благоприятного влияния такой обработки является не сам факт присутствия на покрываемой поверхности пассивной плепки, а то, что она образуется после того, как вся поверхность в результате этой обработки становится совершенно чистой и однородной. Важно, чтобы такое состояние поверхности сохранилось до момента катодной поляризации ее при электро-осаждении металла, когда поверхност . вновь освобождается от окисной пленки и становится активной. [c.566]

Для металлов переходных групп характерна сильно пониженная способность к растворению в кислотах и к анодному растворению после обработки поверхности этих металлов окислителями. Такое состояние металлов называется пассивностью. Для хрома, золота и платины достаточно воздейстиия кислорода воздуха для того, чтобы эти металлы перешли в пассивное состояние. Если железо погрузить в концентрированную азотную кислоту, то оно становится пассивным и не растворяется в разбавленной азотной кислоте. Можно перевести в пассивное состояние железо, хром, никель и другие металлы, обработав их окислителями, например опустив в раствор бихроматов, нитратов и др. [c.635]

Хорошее защитное действие пленок, получаемых на поверхности металлов в результате их химкчеокото воздействия с окружающей средой, привело к применению методов искусственного образования или усиления таких пленок для повышения солротивления коррозии. Наряду с оиисными пленками создают пленки окисно)хроматные, фосфатные, сульфидные и др. Оксидирование (воронение) стали и железа осуществляют погружением изделий в ванны с очень концентрированным раствором щелочи, в который добавлены окислители (МпОг, N3 02). Широкое распространение получило анодное окисление (анодирование), осуществляемое в присутствии окислителя или при последующей дополнительной обработке им. Таким путем достигается, например, усиление окисной пленки на алюминии в изделиях, предназначенных для эксплуатации в более жестких условиях. [c.424]

Для заш,иты от коррозии на поверхности металла искусственно создают окисные. окиснохроматные, фосфатные, сульфидные и другие пленки обработкой изделий сиециальными химическими составами. Широко применяют анодное окисление путем электролиза в кислой среде в присутствии окислителей. Скорость кислотной коррозии уменьшают введением в кислоту замедлителей (ингибиторов) коррозии. Коррозионная стойкость железа повышается введением легирующих добавок (нержавеющие стали содержат добавки Сг, N1 и других металлов). [c.328]

Электрохимические методы широко исследуют и используют в целях защиты металлов от коррозии и для анодной обработки (электрофрезерование) поверхности-металлов. [c.503]

При катодной обработке происходит электрохимическое восстановление оксидов железа и их отделение от металла вьщеляющимся водородом, при анодной обработке — электрохимическое вьщеление на металле кислорода, который механически отщепляет частицы оксидов железа. Анодный процесс требует особого внимания, так как возможно пере-травливание поверхности и изменение ее структуры. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология