Способ получения декоративных алюминиевых полуфабрикатов Советский патент 1980 года по МПК B22D11/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам улучшения декоративной выразительности деталей конструкций из алюминиевых спл вов, получаемых методом непрерывного литья. Известен способ получения декоративных алюминиевых полуфабрикатов, включающий полунепрерывную отливку длитков, термическую обработку, удаление поверхностных ликватов, деформирование, анодирование и электроокр шивание солями металлов 1J. Однако известный способ обеспечивает возможность только однотонного окрашивания.. Цель изобретения - получение разноцветного рисунка на алкминиевых сплавах с широким температурньлл интервалом кристаллизации. Поставленная цель достигается тем что отливку слитковпроизводят при температуре, превышающей на 20-30°С .температуру литья данного сплдва, а электроокрашивание производят при плотности тока, понижающейся в процессе обработки от 10-12 ма/см до 1-3 ма/см, и напряжении, определенном из соотношения: Vc2 ,, где V - заданное напряжение; - напряжение высаживания металла в зоне с химическим , составом центральных объемов зерен, кристаллизующихся первьми; - напряжение высаживания металла в зоне с химическим составом периферийных объемов зерен, кристаллизующихся последними. Перегрев расплава на 20-30°С позволяет усилить структурную и .химическую микронеоднородность в слитке в период кристаллизации. Пос.це отливки основная часть сечения слитка состоит из крупных кристаллов с ярко выраженной внутридендритной ликвацией. Периферийные зоны слитка состоят из мелких зерен с малой химической неоднородностью. Химический состав центральных объемов зерен, кристаллизующихся первыми, - С . Состав периферийных объемов, кристаллизующихся последними, - С. Поверхностные объемы, слитка с мелкими кристаллами удаляют с тем, чтобы объемы с ярко выраженной внутридендритной ликвацией вывести в облицовочную часть деталей конструкций.

После анодирования при электроокрашиваний переменным или постоянным токсм в растворах солей металлов создают условия высаживания металла красителя на барьерном слое в объемах состава С и исключают возмож ность Ёьгсаживания металла в объемгис состава Cj. Это достигают при напряжении V. более потенциала высаживания металла в объемах состава С (V, ) и менее потенциала высаживания в объемах состава С (V. ), т.е. напряжение создают из соотношения: Ч:. .

Разнотонность и разноцветность при электроокрашивании является результатом выделения разного количества металла-красителя. При усилении ликвационной микронеоднородности слитка контрастность оттенков у элементов декоративного рисунка усиливается.

Пример реализации способа. Слитки из алюминиевого сплава АМг4 отливали полунепрерывны методом при температуре расплава , что на выше температуры литья данного сплава, со скоростью литья 70 мм/мин при давлении охлаждающей воды 0,5-1,5 атм. После термической обработки слитки фрезеровали, удаляли поверхностный слой с граней на толщину, составляющую 5% от толщины слитка с каждой стороны. Затем прсжаткой получили листовые полуфабрикатытолщиной 2 мм .Далее полуфабрикаты подвергались анодированию в сернокислом электролите до толщины анодной пленки 20 мк и электроокрашиванию переменным током в электролите. .Для получения различных рисунков было выбрано для электролита :

а)раствор солей никеля. Предварительная выдержка образца

в растворе составляет 3 мин, окрашивание при - напряжении 15 в в течение 4 мин и плотности тока, понижакицейся в процессе окрашивания, от 12 до 3 ма/см. Заканчивается процесс уплотнения анодной пленки.

Декоративный рисунок состоит из ,слабо-янтарных фрагментов и фрагменов, соответствующих темной бронзе.

б)раствор солей меди.

Окрашивание без предварительной вьадержки при напряжении 8 в течение 5 мин и плотности тока от 10 до 2 ма/см с уплотнением анодной пленки. Цвет участков декоративного рис сунка соответствует слабомалиновому и ярконасыщенному малиново-красному.

в) раствор солей меди.

Окрашивание при напряжении 13 в и плотности тока от 12 до 3 ма/см в течение 1 мин с последующим уплотнением пленки.

. Декоративный рисунок состоит из чередующихся сиреневато-розоватых слабо и глубоко окрашенных фрагментов .

Формула изобретения

Способ получения декоративных алюминиевых полуфабрикатов, включающий

полунепрерывную отливку слитков, термиче о обработку, удаление поверхHOCTbijix слоев слитков, деформирование, анодирование и электроокрашивание солями металлов, отличающийс я тем, что, с целью получения разноцветного рисунка на алюминиевых сплавах с широким температурным интервалом кристаллизации, отливку сплавов производят при температуре,

превышающей на 20-30°С температуру

литья данного сплава, а электроокрашивание производят при плотности тока, понижающейся в процессе обработки от 10-12 ма/см до 1-3 ма/см, и

напряжении, определенном из соотношения :

Vca , ,

где V - заданное напряжение;

V - напряжение высаживания металла в зоне с химическим составом центральных объемов зерен, кристаллизующихся первыми;

V - напряжение- высаживания металла в зоне с химическим составом пёрифейных объемов зерен/кристаллизующихся

последними. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 0 Патент Японии 47-28585, кл. 12 А 42, 1973.