Способ электролитического анодного чернения железа и стали Советский патент 1937 года по МПК C25D11/34 

Чернение железа и стали путем анодной обработки в концентрированных растворах щелочей с добавками окислителей, чаще всего азотноили азотисто-кислого натра, проводится при температурах от 140 до 180°. Еще более высокая температура требуется при чернении в расплавленных солях. Не говоря уже о последнем способе, который не может применяться, вследствие высокой температуры, для деталей, которые должны сохранить свою твердость, даже и чернение в водных растворах при температурах выше 100° вызывает изменение величия кристаллов, некоторых физических свойств и частичную деформацию окрашиваемых предметов.

Предлагаемый способ электролитического анодного чернения (электролитического воронения) железа и стали свободен от этих недостатков и сопровождается улучшением качества осадка.

По предлагаемому способу, окрашиваемый предмет, после соответствующей подготовки поверхности (обезжиривание, травление), завешивается в ванну в качестве анода. Катодом может служить железо, сталь.

уголь, графит. Электролитом служит раствор натронной щелочи с концентрацией 20-60% и окислителя, которым могут служить хромовая кислота, хромпик, азотнокислые соли, азотистокислые соли, перманганат, щавелевая кислота и др. Концентрация окислителя в электролите равна 3-5/о. При этом, согласно изобретению, в ванну добавляют молибдат аммония в количестве до 0,.

Напряжение на зажимах ванны берут равным 2,2-2,8 V. Плотность тока можно варьировать от 1 до 8 . Время обработки от 5 до 30 минут. Температура ванны 70-85°. Таким образом, предлагаемый способ электролитического анодного чернения снижает температуру обработки изделий до величины, которая уже не действует на физические свойства железа. Вместе с тем этот способ дает заметное повышение противокоррозийной стойкости окрашивающего слоя по сравнению с таковым, нанесенным известными способами.

В ряде случаев авторы использовали наложение переменного тока на анод при отношении плотностей токов на аноде dA „gp. : dA „ост. или 2:1. При этом снижалась пори

стость осадков, что благоприятно сказывалось при испытаниях образцов на коррозию.

Осадки оксида получаются при этом плотные, ровные, черного цвета с синеватым оттенком, на стали-с коричневатым оттенком, иногда оттенок коричневатый или сине-фиолетовый получается также и на железе, что зависит от состава электролита и плотности тока. Осадок не стирается, при изгибании не осыпается.

Стойкость черненых образцов против коррозии проверялась погружением их в воду без предварительной пропитки маслом. Образец погружался на половину и оставлялся в стакане до появления признаков коррозии. Для сравнения ставились образцы без покрытия, полученные из разных ванн при различных условиях, а также и черненые химическим путем. По внешнему виду покрытые образцы мало чем отличались друг от друга.

Во всех случаях наилучшие результаты по своим антикоррозионным качествам дали покрытия, полученные из ванн с хромовым ангидридом. Например, ставились серии образцов, полученных анодной обработкой из разных ванн при одинаковых условиях и, в том числе, обработанных химическим путем при температуре 140° и при той же длительности обработки. Образцы, полученные без хромового ангидрида, начинают корродировать через 2-3 часа. Образцы, полученные длительным кипячением в растворе, содержащем 75% щелочи и 25% селитры, выдерживайт до

200 часов. Образцы же, полученные 10-30-минутной анодной обработкой в ваннах, содержащих хромовый ангидрид, смотря по условиям получения, выдерживают 300-700 часов испытания без появления признаков коррозии. Нечерненое же железо корродирует через 30 минут.

Количество электрической энергии, потребное на анодное чернение по предлагаемому, способу, не превышает нескольких десятых долей киловатт-часа. Стоимость реактивов не дороже таковой при химическом чернении. Специального оборудования не требуется и может быть использовано обычное оборудование гальванических цехов.

Применение предлагаемого способа целесообразно в большинстве случаев, где до сих пор применяется химическое чернение, при этом со значительным повышением качества продукции. Кроме того, способ может быть применен в ряде случаев, когда пользуются покрытием цветными металлами лишь вследствие вмсокой температуры обработки при чернении и отпуска из-за этого железа и стали.

Предмет изобретения.

Способ электролитического анодного чернения железа и стали путем анодной обработки предметов в растворе натронной щелочи в присутствии окислителя, отличающийся тем, что, с .целью улучшения качества осадка, в ванну добавляют молибдат аммония в количестве до 0,5%.