Способ получения состава для фосфатирования Советский патент 1992 года по МПК C23C22/07 

со

С

Изобретение относится к защите металла от коррозии и может быть использовано в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности. Цель изобретения - снижение температуры и продолжительности фосфатирования. Способ включает предварительное смешение дигидрофосфата цинка и нитрата натрия и/или магния в соотношении P205/N03 -0,43 - 1,62 и последующее растворение смеси в воде в количестве 12-150 г/л. Снижение температуры и продолжительности фосфатирования достигается за счет предварительного смешения компонентов. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения защитных кристаллических фосфатных покрытий на металлах и может быть применено для защиты стальных изделий от коррозии в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности.

Целью изобретения является снижение температуры и времени фосфатирования.

Способ позволяет наносить цинкфос- фатное кристаллическое покрытие методом распыления и погружения. Возможность снижения температуры и времени фосфатирования может быть объяснена тем, что при смешении сухих нитрата натрия и/или магния и дигидрофосфата цинка происходит окисление ионов мышьяка (III), которые содержатся в виде примеси в дигидрофосфате цинка и препятствуют процессу фосфатирования.

В разбавленном водном растворе окисление ионов мышьяка нитратом натрия

и/или магния не происходит вследствие малой кислотности среды. Поэтому при раздельном растворении компонентов в воде (известный способ) температуру и продолжительность фосфатирования снизить не удается.

Пример 1. 100 г дигидрофосфата цинка перемешивают с 40 г нитрата натрия (соотношение 1,62). Полученный концентрат растворяют в воде (из расчета 12 г концентрата на 1 л раствора). Фосфатирующий раствор распыляют на изделие из стали-3 в течение 1,25 мин при температуре 45°С и давлении 0,15 МПа. Получаемое фосфатное покрытие удовлетворяет требованиям ГОСТ 9.302-79 при испытании на коррозионную стойкость методом капли (раствор 46) и методом погружения (раствор 48, пример 3).

Пример 2. 100 г моноцинкфосфата перемешивают с 40 г нитрата натрия (соотношение Р20з/МОз-1.62), 75 г полученного

VJ

СО

о

ч со

концентрата смешивают с водой в количестве 75 г/л. В полученной ванне ведут фосфа- тирование изделия из стали-3 методом погружения при 75°С в течение 3,5 мин. Получаемое фосфатное покрытие удовлетворяет требованиям по коррозионной стойкости (см. таблицу, пример 4).

Пример 3, 100 г дигидрофосфата цинка перемешивают с 40 г нитрата магния (соотношение Р205/М0з 0,98) и 75 г полученного концентрата растворяют в воде из расчета 75 г/л раствора. В этой ванне проводят процесс фосфатирования изделия из стали-3 методом погружения при-75°С в течение 3,5 мин. Получаемое фосфатное покрытие удовлетворяет требованиям по коррозионной стойкости (см. таблицу, пример 8).

Пример 4. 100 г дигидрофосфата цинка перемешивают с 30 г нитрата натрия и 10 г нитрата магния (соотношение P20s/N03--1,38), 75 г полученного концентрата растворяют в воде из расчета 75 г/л раствора. В этой ванне проводят фосфати- рование изделий из стали методом погружения в течение 3,5 мин при 75°С. Получаемое фосфатное покрытие удовлетволяет требованиям по коррозионной стойкости (см. таблицу, пример 7).

В таблице приведены примеры проведения процесса фосфатирования в предлагаемых пределах, отличающиеся соотношением нитрата натрия и дигидрофосфата цинка и содержанием концентрата в растворе, а также примеры с запредельными значениями параметров(1, 2, 10, 11,13 - 16) и по известному способу (17).

Из данных таблицы видно, что при предварительном смешении дигидрофосфата цинка и нитрата натрия и/или магния при соотношении Р205/МОз 0,43-1,62 и растворении полученного сухого концентрата в воде в количестве 12-150 г/л и в случае проведения фосфатирования методом погружения (примеры 4-9) продолжительность процесса может быть снижена до 3,5 мин при снижении температуры до 75°С, что меньше, чем по прототипу соответственно на 0,5-2,5 мин и на 10-15°С.

При фосфатировании методом распыления (пример 3) продолжительность процесса может быть снижена до 1,25 мин при 45°С.

При соотношении дигидрофосфата цинка и нитрата большем, чем 1,62 (примеры 1,13) коррозионная стойкость получаемого фосфатного покрытия неудовлетворительна, что савязано с малым количеством окислителя (нитрат-иона), недостаточным

окислением мышьяка при смешении солей

и недостаточным окислительным действием

в процессе фосфатирования поверхности.

При соотношении меньшем, чем 0,43

(примеры 10,15), полученное фосфатное покрытие не удовлетворяет требованиям коррозионной стойкости.

При растворении сухого концентрата в воде в количестве менее 12 г/л (примеры 2,

14) получается фосфатное покрытие с неудовлетворительной коррозионной стойкостью (вследствие малой толщины). При количестве сухого концентрата, большем 150 г/л (примеры 11, 16), на получаемых

фосфатных покрытиях имеются продукты коррозии вследствие преобладания процесса травления над процессом осаждения фосфата (большая кислотность ванны вследствие большой концентрации кислого фосфата).

Пример 12. Показывает, что при раздельном введении дигидрофосфата цинка и нитрата натрия (последовательное растворение) полученное фосфатное покрытие

не удовлетворяет требованиям ГОСТа по коррозионной стойкости.

Формула изобретения

Способ получения состава для фосфатирования, включающий растворение дигидрофосфата цинка и нитратов в воде, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры и продолжительности фосфатирования, он включает предварительное смешение дигидрофосфата цинка с нитратом натрия и/или магния в соотношении РаОз/МОз 0,43-1.,62 и последующее растворение смеси в воде в количестве 12-150 г/л.