Метод химического оксидирования алюминия и алюминиевых сплавов в хроматных растворах (хроматирование) нашел весьма широкое применение. Оксидные пленки, образующиеся на поверхности металла, способствуют значительному повышению адгезии лакокрасочных покрытий. В этом отношении они являются более универсальными, чем пленки, полученные анодным оксидированием, особенно для покрытий на основе синтетических смол и, в частности, эпоксидных.
Основными достоинствами способа химического оксидирования являются его простота, экономичность и быстрота. Для химического оксидирования не требуется электрическая энергия, не нужно сложное оборудование, трудоемкость его намного меньше, чем при анодировании. Но по защитным свойствам и стойкости к износу оксидные пленки значительно уступают пленкам, полученным путем анодного окисления. Пленки, получаемые химическим оксидированием, могут быть использованы не только как подслой под лакокрасочные покрытия, но и для временной защиты деталей, например при хранении их в течение длительного времени в условиях цеха или отапливаемого склада. Технологический процесс подготовки и химического оксидирования деталей из деформированных и литейных алюминиевых сплавов включает следующие операции: расконсервацию; монтаж деталей на подвесках; химическое обезжиривание; промывку в теплой и затем в холодной проточной воде; травление в растворе едкого натра; промывку в теплой и затем в холодной проточной воде; осветление в азотной кислоте; промывку в холодной проточной воде; химическое оксидирование; промывку в холодной, затем в теплой воде; сушку покрытия и демонтаж деталей с подвесок; контроль качества покрытий. Травление в растворе едкого натра и промывку после него, а также осветление в азотной кислоте применяют в тех случаях, когда необходимо методом окунания получить равномерную оксидную пленку. В качестве подвесных приспособлений могут быть использованы проволока, крючки и корзины из алюминиевых сплавов; не допускается применение таких металлов, как олово, цинк и медь. Подвески должны обеспечивать свободный доступ электролита к поверхности деталей и беспрепятственное удаление газообразных продуктов. Для химического оксидирования применяют растворы следующего состава (г/л):

	№1	№2	№3	№4	№5	№6
Бихромат натрия	–	3–3,5	–	–	–	–
Хромовый ангидрид	3–3,5	3,5–4	4–6	5,8–7	8–10	7–8
Гидрофторид аммония	–	–	1,5	–	–	–
Фторид натрия или калия	–	0,8	2	0,7–2,1	4–5	–
Фтористоводородная кислота (40%–ная)	–	–	–	–	–	4–5 мл
Ортофосфорная кислота	–	–	–	–	40–50	50–60
Гексацианоферрат (III) калия	–	–	0,5–1	1–1,7	–	–
Фторсиликат натрия	3–3,5	–	–	–	–	–

Оксидирование в растворах № 1, 5 и 6, наиболее широко, применяемых в нашей стране, производится в течение 10–oo 20 мин при 15–25 °С, а в растворах № 2, 3 и 4 – в течение 1–5 мин при 18–26 °С. Продолжительность оксидирования определяется для каждого сплава опытным путем. Для промывки после оксидирования в холодной проточной воде требу–ется не менее 25 л воды на 1 м2 поверхности деталей; затем детали промывают в проточной воде при температуре не ниже 20 °С из расчета 15 л на 1 м2. По окончании промывки детали сушат в сушильном шкафу при температуре не выше 60 °С. При более высокой температуре верхние слои оксидной пленки могут разрушиться. Сушить можно также теплым чистым воздухом. После удаления воды из пленки повышение температуры для нее не опасно. С оксидированными деталями нужно обращаться осторожно, так как оксидная пленка легко повреждается при механическом воздействии. Недоброкачественные оксидно–фосфатные пленки можно удалить обработкой деталей в течение 5–10 мин при 90–95 °С в растворе, содержащем 150– 180 г/л хромового ангидрида. В последние годы в СССР разработан [8, с. 42–44] ряд новых составов для хроматирования алюминия и алюминиевых сплавов типа алькон. С их помощью можно получить желтые хроматные пленки за 7–10 с при обработке поверхности методом распыления из пистолета, а обработкой составом алькон–2 можно получить бесцветный хроматный слой даже на полированной поверхности алюминия методами окунания и распыления за 10–20 с. Для хроматирования поверхности собранных изделий рекомендуется применять алькон–3, который наносят кистью или распылением в течение 30–120 с. За рубежом для химического оксидирования широко используют составы алодин (США) и алохром (Англия) [4, с. 113]. Некоторые из них приведены ниже (г/л):

	№1	№2	№3	№4	№5	№6
Фосфорная кислота (75 %–ная)	64	12	24	–	–	–
Монофосфат натрия NaH2PO4xH2O	–	–	–	31,8	66,5	31,8
Фторид натрия	5	3,1	5	5	–	–
Фторид алюминия	–	–	–	–	–	5
Гидрофторид натрия NaHF2	–	–	–	–	4,2	–
Хромовый ангидрид СгО3	10	3,6	6,8	–	–	–
Бихромат калия К2Сг2О7	–	–	–	10,6	14,7	10,6
Серная кислота	–	–	–	–	4,8	–
Соляная кислота	–	–	–	4,8	–	4,6

Пленки, полученные с помощью этих составов, имеют толщину около 2 мкм. Продолжительность процесса 5 мин при 18–19 °С и 1,5 мин при 50 °С. После оксидирования детали промывают в холодной проточной воде в течение 10–15 с, затем в 0,05 %–ном растворе хромового ангидрида или фосфорной кислоты при 35–50 °С в течение 10–15 с, после чего сушат при 38–66 °С. В случае плохого обезжиривания деталей, более высокой концентрации компонентов, более высокой температуры раствора и большей продолжительности оксидирования, а также сушки при температуре выше 60 °С покрытия могут получиться порошкообразными и легко осыпаются. Для приготовления составов для химического оксидирования расчетное количество компонентов растворяют при перемешивании в подогретой умягченной воде. Применение жесткой водопроводной воды нежелательно, так как содержащиеся в ней соли кальция адсорбируются оксидной пленкой, что приводит к возникновению белых пятен, ухудшающих защитные свойства оксидной пленки. Для получения качественной пленки необходимо строго соблюдать технологические режимы подготовительных операций и самого оксидирования. Ванны химического оксидирования периодически проверяют на содержание компонентов, входящих в их состав. В 1 л свежего раствора, содержащего фтор–силикат натрия (раствор 1), можно обрабатывать примерно 30 дм2 поверхности деталей без корректировки ванны. Ванну корректируют по мере образования слабоокрашенной пленки небольшими добавками хромового ангидрида (0,5–1,0 г/л) и фторсиликата натрия (0,1–0,25 г/л). При накоплении хромового ангидрида более 25 г/л и фторсиликата натрия более 6– 8 г/л ванну сменяют. В 1 л свежего раствора, содержащего фосфорную кислоту (растворы № 2 и № 3), можно обработать 50 дм2 поверхности деталей без корректировки ванны. По мере истощения ванны (это видно по образованию слабоокрашенной пленки) производят корректировку, добавляя небольшие количества компонентов, входящих в состав ванны (0,5 г/л фторида натрия или 1 мл/л фтористоводородной кислоты). Во избежание сползания пленки количество фторида натрия и фтористоводородной кислоты не должно превышать указанного в составе. Хромовый ангидрид и фосфорную кислоту добавляют, если их содержание в ванне соответственно менее 5 и 25 г/л. Возможные дефекты химического оксидирования в основном сводятся к образованию рыхлой пленки, легко стирающейся при протирке после высушивания, либо пленки с бледной окраской или со светлыми пятнами. Эти дефекты возникают главным образом при оксидировании в свежеприготовленном электролите вследствие большой его активности. После проработки ванны с бракованными деталями в течение 4–5 ч дефекты обычно устраняются. Дефекты могут также появиться при нарушении состава ванны, режима оксидирования, особенно температурного, продолжительности выдержки, истощения ванны, накопления в ней растворенного алюминия. Качество пленки проверяют по внешнему виду: она должна покрывать всю поверхность и прочно удерживаться на металле. При протирке салфеткой пленка не должна стираться. Цвет пленки, полученной в растворе, содержащем фторсиликат натрия, – от желто–золотистого до коричнево–золотистого. Цвет пленки, полученной в растворе, содержащем фосфорную кислоту, на деталях из алюминия и малолегированных сплавов – светло–зеленый, на легированных сплавах – более темный. По мере истощения раствора цвет пленки становится серо–зеленым. Светлые пятна на поверхности указывают на отсутствие пленки в этих местах. Детали с такими дефектами следует оксидировать заново.

.......ДРУГИЕ СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ.

На практике при защите алюминиевых сплавов не всегда представляется возможным применить для подготовки поверхности химическое оксидирование или анодное окисление. В таких случаях можно использовать и некоторые другие способы, нашедшие применение в промышленности. К ним относятся травление в различных кислотах и механическая обработка поверхности.

Травление в растворе фосфорной кислоты. При травлении поверхности алюминия и его сплавов в фосфорной кислоте происходит удаление с металла естественной оксидной пленки и образуются фосфатные покрытия, способствующие повышению адгезии лакокрасочных покрытий. Удовлетворительные результаты получаются после травления в растворе фосфорной кислоты с концентрацией 200–300 г/л при 40 °С в течение 5 мин [9]. Добавки хромового ангидрида, бихромата калия, фторси–ликата натрия, а также винной, щавелевой и лимонной кислот к раствору фосфорной кислоты способствуют повышению адгезии. Механизм влияния органических добавок на адгезию, по–видимому, заключается в снижении разрушающего действия фосфорной кислоты на алюминий, что способствует образованию на поверхности алюминия фосфатных пленок кристаллической структуры, отличающихся большой пористостью. Лучшие результаты получаются после обработки в растворах следующего состава [% (масс.)]:

Раствор 1 Фосфорная кислота 10 Фторсиликат натрия 0,5 Вода 89,5

Раствор 2 Фосфорная кислота 12 Лимонная кислота 16 Метилэтилкетон 12 ОП–7 8 Вода 52

Продолжительность обработки при 20 °С в первом растворе – 5 мин, во втором – 20 мин.
Травление в растворах серной, азотной и других кислот.
Адгезия лакокрасочных покрытий к алюминиевым сплавам повышается после обработки их в растворе серной кислоты с добавками бихромата натрия или калия, в частности в растворе следующего состава [% (масс.)]:

Серная кислота (конц.)	22,5
Бихромат натрия (калия)	7,5
Вода	70

Температура раствора 60.–65 "С, продолжительность обработки 20–30 мин. При применении этого способа подготовки, называемого пиклинг–процессом, достигается высокая адгезия грунтовок к поверхности алюминиевых сплавов. В ряде случаев применяется ускоренный пиклинг–процесс, заключающийся в предварительной подготовке поверхности деталей из алюминиевых сплавов в растворе следующего состава [%(масс.)]:

Фторид натрия (калия или аммония) или фтористоводородная кислота	1
Азотная кислота (конц.)	15
Вода	84

Поверхность обрабатывают этим раствором при комнатной температуре в течение 1 мин, а затем в растворе, применяемом для основного пиклинг–процесса, в течение 1 мин при 60–65 °С.

глава из книги И.И. Денкер, И.Д. Кулешова "Зашита изделий из аллюминия и его сплавов лакокрасочными покрытиями", Москва, Химия, 1985, стр. 23-27.