Раствор для защиты поверхности цинковых и оцинкованных изделий от коррозии Советский патент 1992 года по МПК C23C22/28 

Изобретение относится и может быть использовано в области покрытия металлических изделий неорганическими покрытиями.

Известен раствор для защиты цинковых и оцинкованных изделий от коррозии, содержащий, г/л:

Хромовый ангидрид 100-150 Азотная кислота25-30

Серная кислота8- 12

ВодаОстальное

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является раствор, содержащий, г/л: Калий

двухромовокислый 150 Кислота серная10

ВодаОстальное

К недостаткам этих растворов на основе соединений шестивалентного хрома можно отнести то, что хроматы токсичны и при работе с ними необходимо предъявлять особые требования по технике безопасности.

Растворы содержат в своем составе большое количество кислоты (рН около двух), что приводит к повышенной коррозии оцинкованных изделий в момент погружения в раствор, что приводит к потере части цинка. Сильнокислые растворы вызывают коррозию оборудования, в котором проводится хроматирование. Кроме того, при нагревании хроматные покрытия разрушаются со значительным снижением антикоррозионных свойств и теряют свой товарный вид.

f

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости изделий при нагревании, повышение коррозионной стойкости оборудования, в котором проводится хроматирование и уменьшение токсичности раствора.

Поставленная цель достигается тем, что раствор для защиты поверхности цинковых и оцинкованных изделий от коррозии содержит, г/л:

С

е теа а

Соли трехвалентного хрома (в пересчете на хром) 0,5-6 Гипофосфит калия0,25-3.0

Нитрат калия1-9

Столярный клей0,4-0,9

ВодаОстальное

При концентрации солей трехвалентноо хрома ниже 0,5 г/л коррозионная стойость образцов ниже, чем у образцов, бработанных прототипом.

При концентрации солей трехвалентноо хрома выше 6 г/л коррозионная стойость термообработанных образцов естабильна, дальнейшее увеличение в рас- в 0ре трехвалентного хрома нецелесообразно, т.к. не образуется сплошная оррозионноустойчивая пленка.

При концентрации гипофосфита калия ниже 0,25 г/л коррозионная стойкость образцов ниже, чем у образцов, обработанных раствором-прототипом.

При концентрации гипофосфита калия выше 3,0 г/л коррозионная стойкость термообработанных образцов нестабильна.

Концентрация нитрата калия ниже 1 г/л приводит к снижению рН раствора, что приводит к нарушению защитной пленки на поверхности образцов.

При концентрации нитрата калия выше 9 г/л коррозионная стойкость образцов нестабильна и ниже по сравнению с предлагаемым раствором.

При концентрации столярного клея ниже 0,4 г/л не достигается повышение коррозионной стойкости образцов, она ниже, чем у образцов, обработанных предлагаемым раствором-прототипом. Увеличение концентрации выше 0,9 г/л не оправдано ввиду плохой растворимости. При более высоких концентрациях избыток столярного клея выпадает в осадок и его необходимо отфильтровывать.

Соли трехвалентного хрома применяются для дубления кож, как протрава при крашении, для производства чернил, в фотографии, для защиты от коррозии цинковых и оцинкованных изделий.

Гипофосфит калия может быть использован в химической промышленности как восстановитель как реагент для повышения рН раствора, при котором происходит осаждение гидроксида хрома, что способствует созданию условий для осаждения его непосредственно на поверхности изделий, а не в растворе. Повышение рН раствора снижает дополнительное растворение цинка в момент погружения в раствор.

Нитрат калия применяется в пиротехнике, стекольной промышленности, для консервирования мяса, как удобрение калия,

как реагент, регулирующий рН раствора. Стабильное значение рН способствует получению более качественного покрытия. Столярный клей применяется в виде

расплава для склеивания дерева, в виде раствора малых концентраций - как поверхностно-активное вещество, способствующее образованию на поверхности цинка более прочного, равномернонанесенного коррозионно-устойчивого покрытия.

Раствор готовят следующим образом. Компоненты растворения в отдельных порциях воды. Учитывая плохую растворимость столярного клея, его выдерживали а

течение суток в воде при комнатной температуре, время от времени перемешивая, затем раствор подогревали, перемешивали и охлаждали. Далее растворы всех компонентов смешивали и доводили объем водой до

1 л. Значение кислотности раствора доводили до рН 4,8-5,0, в случае необходимости рН регулируют.

Антикоррозионные свойства раствора испытывали на оцинкованных стальных

шайбах.

Стальные шайбы с цинковым покрытием обезжиривали этанолом, сушили на воздухе и опускали по шесть шайб в раствор и выдерживали в растворе 30 с. Затем шайбы

вынимали, промывали водой и сушили при комнатной температуре в течение суток. Три шайбы из шести каждой партии образцов дополнительно выдерживали три часа при температуре 230°С. Затем все шайбы пооче

редно испытывали на коррозионную стойкость.

Составы растворов и достигнутые результаты представлены в таблице.

Для сравнения в таблице приведены

также данные по прототипу.

Образцы, обработанные раствором- прототипом при термообработке теряют товарный вид (из золотистых превращаются в грязно-коричневые), а главное уменьшаете

их коррозионная устойчивость (см. таблицу). Коррозионная стойкость увеличивается примерно в 2-2,5и раза у образцов, обработанных предложенным раствором с последующей термообработкой и, кроме того

образцы не изменяют своего внешнего вида (из слегка голубоватых становятся слегка радужными).

Использование трехвалентного хрома снижается токсичность растворов, облегчает регенерацию промышленных стоков. Кроме того, снижается коррозия оборудования, в котором находится раствор, за счет снижения кислотности раствора до значения рН , а также уменьшается коррозия/

цинка в момент погружения в раствор.

Формула изобретения Раствор для защиты поверхности цинковых и оцинкованных изделий от коррозии, содержащий соли трехвалентного

фосфит калия и столярный клей при следую щем соотношении ингредиентов, г/л: Соли трехвалентного хрома (в пересчете на Сг+3) 0,5-6,0

Использование: в области защиты металлов от коррозии путем нанесения неорганических покрытий. Сущность: раствор содержит в г/л: соли трехвалентного хрома (в пересчете на Сг+3) 0,5-6,0; нитрат калия 1,0-9,0; гипофосфит калия 0,25-3,0; столяр-, ный клей 0,4-0,9 и вода - остальное. 1 табл.