Способ обработки титана и его сплавов

Способ обработки титана и его сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при химической и электрохимической обработке титана и его сплавов . Сущность изобретения: анодирование титана и его сплавов ведут в растворе ацетата натрия при напряжении 42-44 В в течение 4-7 с. После анодирования изделие подвергают термообработке на воздухе при температуре 650-700°С в течение 18-30 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 25 О 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCКОМУ CBИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797405/26 (22) 28,02,90 (46) 15.10.92. Бюл, М 38 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И,А. Гришманова (72) Н.П.Пекшева (56) Патент США М 3259558, кл. 204-38, 1966, Авторское свидетельство СССР

М 1216258, кл. С 25 D 11/26, 1986.

Изобретение относится к химической и электрохимической обработке металлов, в частности к получению защитных антикоррозионных декоративных покрытий на титане и его сплавах.

Известен способ получения покрытий из окиси металла, позволяющий увеличивать толщину покрытия на титане после его анодного окисления при последующем нагреве на воздухе при температуре до 1300 С.

Однако получаемые известным способом покрытия обладают большой пористостью и плохой адгезией к металлической основе, что приводит к снижению их защитных функций. Кроме того, при этом на поверхности металла не образуются окрашенные покрытия.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является известный способ анодирования титана, включающий электрохимическое окисление постоянным током при начальной плотности тока 0,007—

0,13 А/см в растворе ацетата натрия с концентрацией электролита 1-15 мас. .

Основные недостатки известного технического решения состоят в низкой корро»,ЯЛ, 1768669 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТИТАНА И ЕГО

СПЛАВОВ (57) Использование: при химической и электрохимической обработке титана и его сплавов. Сущность изобретения: анодирование титана и его сплавов ведут в растворе ацетата натрия при напряжении 42-44 В в течение 4-7 с. После анодирования изделие подвергают термообработке на воздухе при температуре 650 — 700 С в течение 18-30 мин. 1 табл. зионной стойкости получаемых покрытий в агрессивных средах и в отсутствии зеленого цвета в формирующемся при этом цветовом диапазоне оксидных пленок.

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости и получение покрытий зеленого цвета.

Указанная цель достигается тем, что металл анодируют в растворах ацетата натрия при напряжении 42-44 B в течение 4 — 7 с, а затем его подвергают термообработке на воздухе при температуре о50 — 700 С в течение 18 — 30 мин.

При выходе за граничные пределы рекомендуемого режима термообработки не достигается равномерность окраски получаемого покрытия и снижаются его защитные антикоррозионные свойства, Способ обработки титана и его сплавов осуществляют следующим образом. Металлические пластины из технически чистого титана марки ВТ вЂ” 1 или из титановых сплавов марки ОТ4 — 0 или ОТ4 — 1 и др. подвергают электрохимическому окислению в растворах ацетата натрия с концентрацией

4 — 12 мас.7; при напряжении 42 — 44 В в тече1768669 ние 4-7 с. Анодированные образцы промывают водой, высушивают на воздухе или в сушильном шкафу. Затем их подвергают термической обработке на воздухе при температуре 650 — 700 С в течение 18 — 30 мин, После окончания процесса образцы вынимают из печи и охлаждают. В результате на поверхности пластин образуется покрытие зеленого цвета разной степени, интенсивности, обладающее высокими защитными антикоррозионными свойствами., В нижеприведенной таблице представлена сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов обработки титана и его сплавов.

Изобретение иллюстрируется несколькими примерами.

Пример 1, Для нанесения защитнодекоративных покрытий используют образцы технически чистого титана марки ВТ вЂ” 1 размерами 50х20х1 мм, Титановые пластины подвергают анодированию в растворе ацетата натрия с концентрацией например

4 мас.% при напряжении 42 В в течение 7 с до образования на поверхности металла анодного слоя желтого цвета. После этого образцы промывают водой, вытирают фильтровальной бумагой или высушивают на воздухе или в сушильном шкафу. Анодированные титановые пластины подвергают термообработке на воздухе при температуре 650 С в течение 30 мин. Затем образцы вынимают из печи и охлаждают. При этом поверхность титановых пластин приобретает светло-зеленую окраску, Пример 2, Для нанесения покрытий используют пластины из титанового сплава марки 074 — 0 размерами 50х20х1 мм, которые подвергают предварительному анодированию например в 12; -ном растворе ацетата натрия при напряжении 44 В в течение 4 с, После электрохимической обработки образцы промывают водой и высушивают.

Анодированные титановые пластины помещают в обжиговую печь и подвергают термообработке на воздухе при температуре 700 С в течение 18 мин. Затем образцы вынимают из печи и охлаждают. Поверхность пластин при этом окрашивается в интенсивный зеленый цвет.

Пример 3. Для нанесения защитнодекоративного покрытия используют пластины из титанового сплава марки OT4 — 1 размерами 50х20х1 мм. Образцы подверга5 ют анодной обработке в растворе ацетата натрия с концентрацией соли например 8 мас,;(, при напряжении 42 В втечение 5 с до образования на их поверхности анодного слоя желтого цвета. Затем образцы промы10 вают водой и высушивают.

Анодированные титановые образцы подвергают термообработке на воздухе при температуре 675 С в течение 24 мин. Затем образцы вынимают из печи и охлаждают.

15 B результате проведенной обработки поверхность образца приобретает устойчивую и яркую зеленую окраску.

Предложенный способ обработки титана и его сплавов позволяет получать

20 покрытия, характеризующиеся высокой коррозионной стойкостью в нейтральных, щелочных и кислых средах, Покрытия не разрушаются в растворах едких щелочей, а также устойчивы к действию света и влаги.

25 Получаемые покрытия не теряют интенсивности цвета от воздействия окружающей атмосферы в течение ряда лет. Кроме того, они обладают высокими защитными свойствами в растворах неорганических кислот (соля30 ной, азотной, серной), Эстетический вид покрытия значительно улучшается при обработке механическиили электрохимическиполированных образцов металла с зеркальной поверхностью.

35 Процесс обработки металла может быть интенсифицирован за счет одновременной термообработки большого числа анодированных титановых пластин, 40 Формула изобретения

Способ обработки титана и его сплавов, включающий анодирование в растворе ацетата натрия, отличающийся тем, что, 45 с целью повышения коррозионной стойкости и получения покрытия зеленого цвета, анодирование ведут при напряжении 42 — 44

В в течение 4 — 7 с, а затем термообрабатывают на воздухе при 650 — 700 С в течение

5G 18 — 30 мин.

1768669

В

Характеристика способа

Способ обработки металла г Предложенный

Известный

Технология процесса обработки металла

Анодирование титана в растворах ацетата натрия

Концентрация раствора для анодирования, мас.Ф

1-15

42-44

6-20

Напряжение, В

Время анодной обработки, с 5-8

4-7

Металл термообработ- 650-700 ке не подвергается

Температура термообработки, С

Время термообработки, мин

Цвет получаемого покрытия

Толщина получаемого покрытия, А

700

1300

Цвет покрытия для испытаний — зеленый

Коррозионная стойкость покрытий, час:

Цвет покрытия для испытаний: синий желтый в 12/-лом растворе соляной кислоты

290 в 303-ном растворе азотной кислоты

200

520

Не разрушается

50

Составитель Н.Пекшева

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л.Ливренц

Редактор Л.Павлова

Заказ 3623 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 ),3

Коричневый

Фиолетовый

Синий

Голубой

Анодирование титана в растворах ацетата натрия и последующая термообработка анодированного металла на воздухе

18-30

Зеленый