Бесхроматные конверсионные покрытия на магнийсодержащих алюминиевых сплавах

• Автор: Зимина, Юлия Михайловна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.3

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Состав, структура и коррозионное поведение магнийсодержащих алюминиевых сплавов.

1.1.1 Физикохимические свойства оксидных пленок на алюминии.

1.1.2 Магнийсодержащис алюминиевые сплавы

1.1.3 Алюминиевые сплавы системы А111

1.1.4 Алюминиевые сплавы, легированные литием

1.2 Защитные покрытия на алюминиевых сплавах.

1.2.1 Анодные покрытия на алюминиевых сплавах

1.2.2 Конверсионные покрытия на алюминиевых сплавах

1.2.2.1 Фосфатные покрытия.
1.2.2.2 Хроматные конверсионные покрытия.
1.2.2.3 Бесхроматные конверсионные покрытия
ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объекты исследования
2.2 Предварительная подготовка образцов и получение КП.
2.3 Электрохимические методы изучения защитных свойств покрытий
2.4 Методы коррозионных испытаний
2.5 Физикохимические методы исследования поверхности
2.5.2 Рентгенофотоэлектронная спектроскопия
2.5.3 Рентгеноспектральный микроанализ.
ГЛАВА Ш. Химическое оксидирование алюминиевых сплавов в молибдатсодержащих растворах.
3.1 Влияние температуры конвертирующего раствора и
комплексообразующих добавок на свойства конверсионных покрытий
3.2 Влияние кратности использование конвертирующего раствора на свойства КП
3.3 Введение ингибитора в конвертирующий раствор.
ГЛАВА IV. Бесхроматная пассивация алюминиевых сплавов в
перманганатных растворах.
ГЛАВА V. Химическое оксидирование алюминиевых сплавов в метаборатных растворах.
5.1 Конверсионные покрытия на магнийсодержащих сплавах, полученные в метаборатных растворах.
5.2 Кинетика формирования и защитные свойства КП на литийсодержащих
сплавах в метаборатном КС
5.3. Влияние кратности использование конвертирующего раствора
ИФХАНАЛ1 раствора на защитные свойства КП.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разработка новых универсальных конвертирующих составов для оксидирования алюминиевых сплавов и исследование особенностей формирования конверсионных покрытий в таких составах. Научная новизна. Установлены закономерности получения конверсионных покрытий в щелочных бесхроматных составах на А1-М^ и А1-Мё-1л сплавах. Разработан новый бесхроматный раствор для оксидирования алюминиевых сплавов различного состава ИФХАНАЛ-З (на основе метаборатов) и состав для бссхроматной пассивации ИФХАНАЛ-2 (на основе перманганатов). Практическая значимость. Предложены способы модификации молибдатного конвертирующего состава ИФХАНАЛ-1 для повышения защитных свойств конверсионных покрытий на ряде алюмомагниевых сплавов. Апробация работы. Франция, ), II Международной конференции «Corrosion and Material Protection» (Прага, Чехия, ), X Международной конференции-выставке «Проблемы коррозии и противокоррозионной защиты материалов» КОРРОЗИЯ (Львов, Украина, ), Европейском конгрессе по коррозии «Еигосогг » (Москва, ). ГЛАВА I. Алюминий - самый распространенный среди конструкционных металлов с малой плотностью. Технически чистый алюминий обладает хорошей тепло- и электропроводимостью, но ввиду его мягкости и невысокой прочности редко применяется как конструкционный материал, чаще всего используется в качестве плакирующего металла, для изготовления пищевой тары, протекторов, электропроводов и пр. Аиоминий весьма электроотрицательный металл. Его стандартный электродный потенциал равен -1, В /1/. Однако, несмотря на это, алюминий имеет достаточно высокую устойчивость в некоторых водных средах и в атмосфере, благодаря образованию на поверхности оксидных слоев. Толщина воздушнообразованного оксида составляет около А /2/. По устойчивости пассивного состояния в аэрированных растворах алюминий может быть отнесен к наиболее пассивирующимся металлам, так как не только кислород, растворенный в воде, но сама вода является пассиватором по отношению к алюминию. Алюминий во всех водных растворах, нейтральных или слабокислых как при доступе, так и в отсутствии окислителей, обычно находится в пассивном состоянии /3/. Электродный потенциал алюминия в пассивном состоянии более чем на 1 В положительнее его равновесного потенциала /3/. По значению стандартного потенциала, однако, можно судить лишь приближенно об условиях электрохимического равновесия алюминия в воде. Более полную картину можно представить, используя метод построения диаграмм pH -электродный потенциал /4/. Вид диаграммы электрохимического равновесия системы А1-Н (диаграмма Пурбэ) приведен на рис. Н* - или -Г - ионы, на растворимость продуктов коррозии и возможность образования защитных пленок на поверхности корродирующего металла, а также на перенапряжение элекгродных реакций в таких средах /. В щелочной области скорость 1>ис1 Диаграмма п^нциал. H А1-НгО при °С. III. Скорость коррозии А1 в щелочных растворах описывается, согласно данным А. К'=сопхап0/г ; п=0,. А1(ОН); = А! Итак, в процессе окисления алюминия и его сплавов в воде на поверхности металла образуются многослойные пленки, состоящие в основном из гидроксида (А1(ОН)з) и оксигидроксида (АЮОН), структура которых существенно зависит от температуры окисления. Журавлевым В. А. с сотр. С. Во всем исследованном интервале температур гидроксидные пленки состоят из двух отчетливо выраженных слоев. Внутренний сплошной слой при всех температурах представляет собой мелкокристаллический аморфный гидратированный оксид алюминия А1(ОН)3, называемый псевдобемитом. Псевдобемит является дисперсным веществом и его структура аналогична структуре хорошо откристаллизованного бемита. На поверхности этого сплошного слоя растут кристаллы гидроксида, структура и морфология которых существенно зависит от температуры окисления. В области низких температур на поверхности сплошного слоя образуются кристаллы тригидроксида алюминия со структурой байерита. Особенно интенсивно эти1 кристаллы растут при -°С. С увеличением температуры скорость роста кристаллов байерита быстро уменьшается и при температурах выше °С их рост практически прекращается /9/.