Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.
Известен способ получения фосфатного покрытия, включающий обработку в растворе, содержащем ионы цинка, никеля, фосфата, нитрата и нитрита при мольном отношении катионов к ионам фосфата 0,10-0,18, и корректирование раствора в процессе выработки раствором, дополнительно содержащим натрий фосфорно-кислый (орто) при следующем соотношении компонентов, мас.%: окись цинка 9,8-10,8; ортофосфорная кислота 34,3-40,3; никель азотнокислый (в пересчете на шестиводный) 5,1-6,2; натрий фосфорно-кислый (орто) 4,4-8,2; вода - остальное.
Недостатком данного изобретения является необходимость применения корректирующего раствора, высокая температура фосфатирования, необходимость дополнительного использования натрия фосфорно-кислого для регулирования свободной кислотности в необходимом интервале рН.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфатного покрытия, включающий обработку металлического изделия водным раствором, содержащим ионы цинка, никеля, фосфата, нитрата, хлората и сульфата и корректирование раствора в процессе выработки, отличающийся тем, что с целью обеспечения стабильности защитных свойств фосфатного покрытия корректирование ведут раствором, содержащим, мас.%:
Zn2+ 12-14
Р2О5 14,4-18,0
NO
SО
Ni2+ 0,08-0,1
СlO
Вода До 100%
Способ получения фосфатного покрытия по п.1, отличающийся тем, что корректировка производится добавлением 4-5 г/дм3 исходного концентрата.
Недостатком данного способа является высокая температура фосфатирования, продолжительное время, необходимое для образования фосфатной пленки, высокая поверхностная плотность покрытия, а также сложность техпроцесса, заключающаяся в дополнительном применении корректирующего состава.
Задачей данного изобретения является получение коррозионно-стойкого мелкокристаллического фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 30-45°С за время от 2-х до 10-ти минут, с поверхностной плотностью покрытия от 1,5 до 5,0 г/м2.
Поставленная задача достигается тем, что поверхность металла обрабатывают водным раствором, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, никеля и хлората, отличающийся тем, что для получения мелкокристаллического коррозионно-стойкого фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 30-45°С за время от 2-х до 10-ти минут, водный раствор дополнительно содержит ионы кальция при следующем содержании компонентов, г/л:
Zn2+ 1,527-3,225
Р2O5 4,347-8,385
NO
Ni2+ 0,023-0,086
СlO
Са2+ 0,06-0,157
Применение предлагаемого способа получения фосфатного покрытия позволяет снизить температуру фосфатирования; уменьшить время фосфатирования; снизить поверхностную плотность покрытия - уменьшить расход фосконцентрата. Технологичность использования - не требует дополнительного применения корректирующего раствора.
Раствор наносили на поверхность металла различными методами (окунание или распыление).
Испытания проводили на образцах холоднокатаной листовой стали 08КП (ГОСТ 16523-70) толщиной 0,8-0,9 мм размером 150×70 мм.
Фосфатирование проводили по следующей схеме:
1. Обезжиривание моющим препаратом ПТС-5 ТУ 2149-067-10964029-97
Концентрация, г/л 5-35
Температура, °С 55-65
Время обработки, мин 2-15
2. Промывка водопроводной водой
Температура, °С 20-35
Время обработки, мин 1-2
3. Активация активатором фосфатирования АС-01 ТУ 2149-095-10964029-98
Концентрация, г/л 0,5-1,5
Температура, °С 20-40
Время обработки, мин 1-2
4. Фосфатирование
Концентрация, г/л 23,5-43
Температура, °С 30-45
Время обработки, мин 2-10
Свободная кислотность, точек 0,8-1,5
5. Промывка водопроводной водой
Температура, °С 20-35
Время обработки, мин 1-2
6. Пассивация в растворе СrO3 окунанием
Концентрация, г/л 0,25
Температура, °С 40
Время обработки, мин 2
рН раствора 4,2
7. Сушка
Температура, °С 110
Время обработки, мин 10
Определение поверхностной плотности фосфатного покрытия.
Поверхностную плотность покрытия (m), г/м, определяют весовым методом и вычисляют по формуле:
где m1 - масса образца после удаления фосфатного покрытия, г;
m2 - масса образца после фосфатирования, г;
S - площадь образца, м2.
Внешний вид фосфатного покрытия определяют визуально.
Коррозионную стойкость фосфатного покрытия в сочетании с однослойным анофорезным грунтом определяют при испытании в камере соляного тумана до появления ширины поражения от надреза не более чем на 2 мм (ГОСТ 9308-85).
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими примерами:
Пример 1
Образцы подготавливались и фосфатировались по вышеуказанной схеме фосфатирующим раствором следующего состава, г/л:
Zn2+ 1,527
Р2О5 4,347
N3O- 0,822
СlO
Ni2+ 0,023
Са2+ 0,06
Температура фосфатирования 30°С, время фосфатирования 2 мин, поверхностная плотность покрытия 1,5 г/м2.
Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.
Коррозионная стойкость фосфатного покрытия 425 час.
Пример 2
Образцы подготавливались и фосфатировались по вышеуказанной схеме фосфатирующим раствором следующего состава, г/л:
Zn2+ 3,225
Р2О5 8,385
NO
СlO
Ni2+ 0,086
Са2+ 0,157
Температура фосфатирования 45°С, время фосфатирования 10 мин, поверхностная плотность покрытия 5,0 г/м2.
Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.
Коррозионная стойкость фосфатного покрытия 445 час.
Пример 3
Образцы подготавливались и фосфатировались по вышеуказанной схеме фосфатирующим раствором следующего состава, г/л:
Zn2+ 2,376
Р2О5 6,366
NО
СlO
Ni2+ 0,054
Са2+ 0,108
Температура фосфатирования 35°С, время фосфатирования 5 мин, поверхностная плотность покрытия 3,0 г/м2.
Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.
Коррозионная стойкость фосфатного покрытия 435 час.
Пример по прототипу
Фосфатирование проводили фосфатирующим раствором следующего состава, мас.%:
Zn2+ 11,8
P2O5 14,0
NO
SО
Ni2+ 0,065
СlO
Вода До 100%
Температура фосфатирования 75-80°С, время фосфатирования 10-15 мин, поверхностная плотность покрытия 23,0 г/м2. Внешний вид покрытия - темное крупнокристаллическое.
Таким образом применение предлагаемого способа получения фосфатного покрытия обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:
снижение температуры фосфатирования;
уменьшение времени фосфатирования;
снижение поверхностной плотности покрытия - уменьшение расхода фосконцентрата;
технологичность применения, не требующая применения корректирующего раствора.
Данное изобретение с успехом применяется при фосфатировании кабин и кузовов легковых и грузовых автомобилей с получением мелкокристаллического коррозионно-стойкого покрытия перед окраской анодным электроосаждением.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТНОГО ПОКРЫТИЯ | 2007 |
|
RU2354747C1 |
Способ получения фосфатного покрытия | 2018 |
|
RU2690876C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТНОГО ПОКРЫТИЯ | 2007 |
|
RU2365675C2 |
СПОСОБ ФОСФАТИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОКОБАЛЬТОВОГО СПЛАВА | 2014 |
|
RU2560891C1 |
РАСТВОР ДЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ | 2001 |
|
RU2194800C2 |
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ФОСФАТИРУЮЩЕГО СОСТАВА | 2002 |
|
RU2225895C2 |
РАСТВОР ДЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯ | 1993 |
|
RU2065892C1 |
Раствор для фосфатирования | 1990 |
|
SU1737020A1 |
СПОСОБ ФОСФАТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ | 1996 |
|
RU2113541C1 |
СПОСОБ ФОСФАТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ | 2000 |
|
RU2210624C2 |
Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности. Способ включает обработку поверхности металла водным раствором, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, никеля и хлората, при этом для получения мелкокристаллического коррозионно-стойкого фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 30-45°С за время от 2-х до 10-ти минут, водный раствор дополнительно содержит ионы кальция при следующем содержании компонентов, г/л: Zn2+ 1,527-3,225; Р2O5 4,347-8,385; NO
Способ получения фосфатного покрытия, включающий обработку поверхности металла водным раствором, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, никеля и хлората, отличающийся тем, что для получения мелкокристаллического коррозионно-стойкого фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 30-45°С за время от 2 до 10 мин, водный раствор дополнительно содержит ионы кальция при следующем содержании компонентов, г/л:
Zn2+ 1,527-3,225
P2O5 4,347-8,385
NO
Ni2+ 0,023-0,086
СlO
Са2+ 0,06-0,157
RU 2070617 С1, 20.12.1996 | |||
СПОСОБ ЦИНКОВОГО ФОСФАТИРОВАНИЯ С ИНТЕГРИРОВАННЫМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ПАССИВИРОВАНИЕМ | 1997 |
|
RU2179198C2 |
WO 9528509 А, 26.10.1995 | |||
US 5378292 A, 03.01.1995. |
Авторы
Даты
2004-11-20—Публикация
2002-08-05—Подача