181135. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kopásálló kemény oxidréteg előállítására szobahőmérsékletű, szerves sav-alapú elektrolitban alumíniumon és ötvözetein
1i MAGYAR NÉPKÖZTARSASAG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 181135 Bejelentés napja: 1980. VI. 05. (1417/80) Nemzetközi osztályozás: NSZO3: .> ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Közzététel napja: 1982. IX. 28. Megjelent: 1984. XII. 31. C 01 F 7/06 HIVATAL-•ViV.-'v-----Feltalálók: Szabadalmas: Szontagh Endre okleveles vegyészmérnök 30%, Lichtenbeiger Endréné dr., ok- Alumíniumipari Tervező és leveles vegyész 20%, Dr. Dömölki Ferenc okleveles vegyészmérnök 20%, Hor- Kutató Intézet, Budapest váth József vegyésztechnikus 15%, Dencz Ákosné laboráns 15%, Budapest Eljárás kopásálló, kemény anódos oxidréteg előállítására szobahőmérsékletű, szerves sav-alakú elektrolitban alumíniumon és ötvözetein 1 A találmány tárgya olyan eljárás, amellyel alumíniumon és ötvözetein műszaki igényeket kielégítő nagy kopásállóságú, kemény anódos oxidréteget lehet iparilag előállítani. A kemény, kopásálló alumíniumoxid rétegek 5 iránti igény olyan felhasználási területeken jelentkezik, ahol erős mechanikai, eróziós hatások léphetnek fel. s az aluminium felületvédelmére alkalmazott egyéb módszerek e hatásokkal szemben nem nyújtanak kielégítő védelmet. Ilyen igénybevétel esetén 10 alumíniumból, illetve ötvözeteiből készített termékek - bár az alumínium egyéb kedvező tulajdonságai miatt (pl. kis fajsúly, könnyű megmunkálhatóság. jó hő és elektromos vezetőképesség, stb.) előnyösek - csak akkor alkalmazhatók, ha a felülő- 15 tűkön a megfelelő korrózióállóság mellett a kívánt kopásállóságot is biztositó réteg van. Az esetek egy jelentős részében a kemény, kopásálló oxidréteg - mint az aluminium alappal szerves egységet alkotó felületi réteg - segíti hozzá a konst- 20 ruktőrt, gyártót és felhasználót ahhoz, hogy a réteg kedvező fizikai, kémiai és alkalmazástechnikai tulajdonságaira építve lehetővé tegyék a gyártmányok széles körénél az alumínium alkalmazásával járó előnyök kihasználását. 25 Ilyen alkalmazástechnikai lehetőségek pl. hidraulikus berendezések, pneumatikus szelepek, repülőgép alkatrészek, dugattyúk stb. A hagyományos, elsősorban a korrózióállóság fokozására alkalmazott egyenáramú kénsavas anódos 30 oxidációval előállított rétegek tulajdonságainak, s a rétegek képződésének vizsgálata alapján ismeretes, hogy a réteg keménysége a réteget felépítő oxidcellák átmérőjének, s ezzel együtt az egyes cellák falvastagságának növelésével fokozható. Ezen tapasztalatok birtokában számos olyan eljárás született, amelyek a kénsavas technológia paramétereinek módosításával éri el a kívánt nagyobb keménységet, illetve kopásállóságot. Megállapították, hogy az anódos oxidáció kénsavas elektrolit hűtése jelentősen fokozza a réteg keménységét. Ugyanilyen irányban hat a szokásosnál hígabb kénsavban történő anódos oxidáció. Mindkét paraméter fentiek szerinti megvalósítása esetén a folyamat fenntartása érdekében az elektromos paraméterek módosítása is szükséges, azaz az anódos oxidáció végrehajtása a szokásosnál nagyobb feszültség alkalmazását igényli. A keménységnövelés más lehetőségét azok az eljárások használják ki, amelyek speciális áramformát, konkrétan egyenáramra szuperponált váltóáramot alkalmaznak a szokásos elektrolitok valamelyikében. Ezzel általában igen nagy áramsűrűség mellett, ugyancsak biztosítható a keményebb, kopásállóbb oxidréteg kialakítása. Az előzőekben ismertetett módszerek, illetve azok különböző kombinációja számos eljárás elméleti alapját képezi. így ismeretes a Tomasov-féle eljárás, amely 20%-os kénsavban 1 -3 °C közötti hőmérsékleten állít elő kemény, vastag oxidréteget, az MCH eljárás, amelynél a kénsav koncentrációja 181135
