Оксидирование алюминия и его сплавов химическим способом проводят в слабощелочных, оксидно-фосфатных, оксидно-хроматных и фосфатно-хроматных растворах. Последние три группы в настоящее время получили наибольшее применение.
Наилучшей защитной способностью характеризуются покрытия, полученные в растворах на основе хромовой кислоты и фторидов (золотисто-желтый цвет), менее стойки пленки, сформированные в растворах, содержащих фосфорную, хромовую кислоты (зеленоватый оттенок).
В табл. 4 приведены составы слабощелочных и кислых хроматных растворов.
Раствор 1
В начале его эксплуатации оксидирование ведут при температуре 80 °С, а в дальнейшем повышают температуру до 100 °С и увеличивают продолжительность обработки до 10-20 мин. Нарушение оптимального состава раствора и режима работы приводит к значительному ухудшению качества оксидного покрытия. Чрезмерно большая концентрация щелочи или высокая температура раствора являются причиной формирования рыхлой пленки. Большое увеличение продолжительности оксидирования может вызвать травление металла. При малой концентрации щелочи или низкой температуре формируются тонкие пленки, окрашенные в цвета побежалости.
Не рекомендуется применять для приготовления оксидировочных растворов жесткую воду, так как содержащиеся в ней соли кальция могут включаться в состав пленки, что приводит к появлению белых пятен.
Раствор 2
Оксидирование ведут при температуре 15-30 °С, но по мере выработки его повышают температуру до 80-90 °С, а продолжительность обработки увеличивают до 15-20 мин.
После оксидирования изделия быстро промывают сначала в проточной водопроводной, а затем в теплой воде и сушат в термостате или сжатым воздухом. Температуру промывочной воды и сжатого воздуха поддерживают в пределах 50-60 °С. При более высокой температуре ухудшается качество пленок и может произойти их разрушение.
Для повышения защитной способности оксидных покрытий непосредственно после промывки проводят операцию наполнения пленки, погружая изделия при комнатной температуре в раствор, содержащий 18-20 г/л СrOз.
Раствор 3
Формируются оксидно-фосфатные пленки. Соотношение в нем концентрации хроматов СrО3 и фторидов F– должно быть в пределах 0,2-0,4. По мере выработки раствора следует увеличить продолжительность обработки в нем изделий до 30 мин. Превышение оптимальных температуры раствора и продолжительности оксидирования может привести к появлению матовых белых пятен на пленке.
Оксидно-фосфатные покрытия на алюминии и сплавах АМц, АМг имеют светло-зеленую окраску. Непосредственно после получения они весьма чувствительны к воздействию водяного пара, который вызывает появление белых пятен. Поэтому после оксидирования и промывки в воде перед тем, как поместить изделия в сушильный шкаф с их поверхности сухим сжатым воздухом удаляют следы влаги. При этом нельзя допускать сильного напора струи воздуха, так как невысохшая пленка механически непрочна и может разрушиться. Сушку ведут при 50-60 °С.
При концентрации компонентов раствора ниже рекомендуемой формируются тонкие пленки.
Недоброкачественные оксидно-фосфатные пленки удаляют обработкой изделий в течение 5-10 мин при 90-95 °С в растворе, содержащем 150-180 г/л хромового ангидрида.
Раствор 4
Используют для получения так называемых токопроводных оксидных пленок (светло-желтая, радужная окраса). Они характеризуются малым электросопротивлением и поэтому пригодны для защиты от коррозии изделий, не допускающих применения электроизоляционных покрытий.
Обработанные в растворе 4 изделия промывают проточной водопроводной, а затем теплой водой, сушат сначала теплым воздухом и вслед за тем в сушильном шкафу при температуре 50-60 °С в течение 3-4 ч или при комнатной температуре в течение 24 ч.
Недоброкачественные покрытия, полученные в растворе 4, можно удалить с поверхности изделий, погрузив их на 1-2 мин в азотную кислоту, разбавленную водой в соотношении 1:1.