Раствор для хроматирования цинковой поверхности Советский патент 1984 года по МПК C23F7/26 

:о

sj Изобретение относится к защите от коррозиии посредством получения прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на поверхности цинка и может быть использовано для защитно-декора тивной отделки всевозможных изделий в автомобилестроении, станкостроении приборостроении и др. отраслях промы ленности. Обычно на практике для этой цели используются растворы, содержавще, как правило, соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат- и фтор ионы, возможно наличие других модифи цирующих компонентов. Известен раствор для хроматирован цинковой поверхности, содержащий соединение трехвалентного хрома, сое динение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат и фтор-ионы, неорганическое соединение четырехвалентного титана и (или циркония) m. Однако при хроматировании в вышеуказанном растворе высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытий, например, полз енных из нецианистых щелочных электролитов цинкования, хр матные пленки получак)тся неоднородными с желтыми или даже с ярко-радуж ными пятнами. . Известен также раствор для хроматирования цинковой поверхности, содержащий соединения шестйвалентного и трехвалентного хрома, нитрат и борат ионы. Этот раствор позволяет получать прозрачные пленки с синеватым отливом на цинковых поверх ностях и на изделиях с цинковым покрытием, полученньм из цианистого или кислого электролитов 2J . Однако данный раствор не позволяет обрабатывать поверхности цинковых гальванопокрытий, полученных из нецианистых щелочных электролитов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является раствор для хро матирования цинковой поверхности, содержащий соединение шестивалентного хрома. Нитрат-, сульфат, фторионы и сульфаминовзпо кислоту з . Однако полученные в известном растворе хроматные пленки на высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытиях в течение 24-48 ч теряют свой декоративный внешний вид и на них появляк тся желтые пятна. Uejib изобретения - предотвращение образования неоднородности цвета Эта цель достигается тем, что раствор для хроматирования цинковых поверхностей, содержащий соединение шестивалентного -хрома, нитрат-, сульфат-, фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, дополнительно содержит хлор7 амин Б и/или хлорамин Т при следующем соотношении компонентой, г/л: Соединение шестивалентного хрома (в пересчете на хром)0,05-1,0 Нитрат-ионы0,50-10 Сульфат-ионы0,05-0,75 Фтор-ионы0,25-5,0 Сульфаминовая кислота 2,5-25 Хлорамин Б и/или хлорамин Т0,05-1,0 ВодаОстальное Источником соединения шестивалентного хрома является хромовый ангидрид, бихроматы и хроматы аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси. Источником нитрат-ионов является азотная кислота, нитраты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси. Источником сульфат-ионов является серная кислота, сульфаты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов, хрома или их смеси. Источником фтор-ионов является фтористоводородная кислота, ее растворимые соли, такие, как фтористый аммоний, фтористый кислый аммоний, кремнефтористый аммоний, фториды щелочных металлов, бериллия, алюминия или их смеси. Хлорамин Б - C,H5S02N(CT)Na.3H20 Хлорамин Т - CH C H4S02N(Cf)Na. Растйор приготовляют следугацим образом. Раствор для хроматирования готовят растворением неорганических солей, сульфаминовой кислоты и хлорамина в воде и добавлением (в случае их применения) минеральных кислот. Необходимую кислотность раствора устанавливают добавкой азотной кислоты или аммиака. Кислотность раствора хроматирования 1,0-2,0 рН, оптимально 1,4 рН. Пример. Изделия из цинка или с цинковым покрытием погружают в хроматирующий раствор предлагаемого состава, вьвдерживают в этом растворе 10-90 с, оп31тимально 30 с при 22t12®C, вынимают, промывают водой и сушат. В результате такой обработки метал лическая поверхность покрывается равномерной прозрачной с голубым оттенком хроматной пленкой, не меняющей . своего внешнего декоративного вида в период ее химикоструктурной стабилизации. Предлагаемый раствор стабилен при хранении и легко корректируется исходными компонентами. Для примера приготовлено пять растворов, первый из которых представляет контрольный, а 2-5 растворы от:носятся к предельным и оптимальным ,значениям концентраций компонентов предлагаемого раствора. Хроматиро- ванию подвергались образцы с блестящими высокоактивными цинковыми гальванопокрытиями, полученными из щелоч ного электролита цинкования. Составы растворов, технологические параметры процесса хроматировани и сравнительные данные эффективности приведены в табп. 1. По сравнению с известныш предлагаемый раствор хроматирования дает .возможность получить прозрачную с голубым оттенком хроматную пленку на высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытиях, полученных из нецианистых щелочных электролитов. Это позволит использовать нецианистые ще лочные электролиты цинкования для . защитно-декоративной отделки всевозможных изделий, взамен токсичных 134 цианистых электролитов, что особенно важно с: точки зрения борьбы с загрязнением окружающей среды. В отдельных случаях блестящие цинковые гальванопокрытия, полученные из нецианистых щелочных электролитов и хроматированные в предлагаемом растворе, могут заменить дорогостоящие защитно-декоративные никель-хромовые покрытия. Как видно из результатов, пред.ставленных в табл. 1, предлагаемый раствор позволяет получать прозр ачвые с голубым оттенком хроматные пленки, полученных из нецианистых щелочных {электролитов цинкования, декоративный вид которых не изменяется в период химико-структурной стабилизации т.е. в ( ечение 48ч). Результаты исследования внешнего вида и защитных свойств хроматных пленок в зависимости от состава хроматир пощёго раствора и цинковой поверхности приведены в табп. 2. Технико-экономические преимущества предлагаемого раствора состоят в том, что он предотвращает образование неоднородности цвета, позволяет получать защитно-декоративное покрытие на цинке или покрытиях, полученных химическим и электрохимическим путем из кислых, цианистых и щелочных электролитов. В отдельных случаях блестящие цинковые гальванопокрытия и хроматированные в предлагаемом растворе по зволяют заменить дорогостоящие защитно-декоративные никель-хро(ювые покрытия. Т а б л и ц а 1

РАСТВОР ДЛЯ ХРОМАТИРОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, преимущественно для получения прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытиях, содержащий соедине ние шестивалентного хрома, нитрат-, ;сульфат- и фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования неоднородности цвета, он до- . полнительно содержит хлорамин Б и/или хлорамин Т при следукщем соотношении компонентов, г/л: Соединение щестивалентного хрома (в пересчете на хром), 0,05-1,0 Нитрат-ионы .0,5-10 .Сульфат-ионыО,05-0,75 Фтор-ионы0,25-5,0 Сульфаминовая кислота2,5-25 Хлорамин Б и/или хлорамин Т0,05 -1,0 ВодаОстальное

Соединение шестивалент0,30/ ного хрома (в пересчете на хром)

3,0

0,40

1,3

Сульфа новая кислота 14

0,05

0,40

1,0

0,20

3,5

10

2,5 0,5 0,25

0,75 0,50 2,0 5,0 t2,5 15 25

Гальванопокрытие Однородный с голуиз щелочного бым оттенком электролита

Гальванопокрытие из кислого электроТо же лита

Продолжение табл. 1

Однородный с голубым

72 оттенком

64

То же

Ггшьванопокрытие из цианистого электролита

Листовой цинк

Гальванопокрытие из Радужные пятна, щелочного элек- занимающие 50% тролитаобщей площади

Однородные с голубым оттенком

Бесцветный

Однородньй

Листовой цинк с голубым оттенком

Продолжение табл. 2

70

70

Площадь, занимаемая радужньми пятнами, .

70 увеличилась до 75%

Однородные с, голубым

оттенком64

Бесцветный.72

Однородный с голу68бьм оттенком