Оксидирование магниевых сплавов

По сравнению с алюминием магний несравненно хуже сопротивляется коррозии. В то время как образующаяся сама по себе на воздухе окисная пленка в известной мере защищает алюминий от коррозии, пленка на магнии в аналогичных условиях нисколько не защищает, по-видимому, потому, что не обладает соответствующей плотностью.

Коррозия магния особенно интенсивно протекает в присутствии влаги; при хранении в сухом месте некоторые технически важные магниевые сплавы долго сохраняют свои прочностные характеристики. Как только влажный воздух и различного рода дымовые газы получают доступ к магниевым деталям, начинается их усиленная коррозия. Магний в чистом виде имеет ограниченное применение, а сплавы магния, содержащие различные компоненты, повышающие механическую прочность, почти всегда содержат 0,3—0,5% Мп для повышения коррозионной стойкости. Не защищенные от коррозии магниевые сплавы не применяют.

Различают две группы растворов, в которых можно получать окисные пленки на магнии: щелочные и кислые, хотя количество щелочных растворов весьма ограничено.

Для анодного оксидирования магниевых сплавов предложены растворы щелочей с добавкой окисляющихся на аноде веществ: силикатов, боратов, фосфатов, с которыми магний образует нерастворимые соединения. Большего внимания заслуживает раствор, содержащий 10—15% NaOH и до 10% NaF (до насыщения). Напряжение на ванне 3—4 В, температура 70—80° С, анодная плотность тока 1 А/дм², продолжительность 20—45 мин; толщина получаемой пленки от 5 до 25 мкм.

Большое распространение для оксидирования магниевых сплавов имеют бихроматно-азотнокислые растворы следующих составов, г/л: для литых сплавов
   K₂Cr₂O₇ .......... 55—40
   HNO₃, (плотность 1,4), мл/л . . 85—65
   NH₄Cl............25—0,75
Температура раствора 70—80° С, продолжительность 15 с—2 мин; для деформируемых сплавов
   K₂Cr₂O₇ .......... 20—15
   HNO₃ (плотность 1,4), мл/л . . 25—15
   NH₄Cl........... 1,25—0,75
Температура 70—80° С, продолжительность 30 с — 2 мин.

Загружают детали в алюминиевых сетках или на алюминиевой проволоке. После выгрузки следует интенсивная промывка в проточной холодной воде, а затем в горячей воде, содержащей 2 г/л K₂СГ2O₇ и, наконец, сушка в шкафу. Корректирование раствора осуществляется на основании данных химического анализа; свежеприготовленный раствор имеет плотность 1,22.

Для оксидирования магниевых изделий с точными размерами, например после механической обработки, рекомендуется раствор, содержащий 40 г/л K₂Cr₂O₇ и 60 г/л MgSO₄·7H₂O. Получающаяся на поверхности пленка имеет толщину 3—5 мкм и темно-коричневую до черной окраску. На холоду длительность процесса составляет 2 ч, при 80—90° С можно сократить время до 30 мин. Такого же эффекта, как при подогреве, можно добиться при коротком замыкании обрабатываемых изделий железными или цинковыми пластинами. Старение раствора узнается по цвету пленки; освежают его путем добавления некоторого количества серной кислоты и бихромата.

В отличие от алюминиевых окисных пленок на магнии получаются пленки очень мягкие. Это объясняется свойствами природных минералов: корунду Al₂O₃ по шкале Мооса соответствует твердость 8—9; бруситу MgO 2—3.

Пробивное напряжение магниевых окисных пленок, полученных электролитическим способом, для различных сплавов лежит в пределах 190—290 В.