Способ уплотнения пористых неорганических покрытий Советский патент 1982 года по МПК C23F11/00 C25D11/18 

1

Изобретение относится к способам обработки покрытий, в частности хроматных, и может быть использовано в машиностроительной промьшшенности о

Известен способ уплотнения хроматных покрытий в водном растворе соли, выбранной из группы, содержащей гидроокись аммония, гидроокиси щелочных и щелочноземельных металлов, уксуснокислые соли щелочных металлов и аммония, бораты, карбонаты, бикарбонаты, хроматы, бихроматы, соли муравьиной и щавелевой кислот, фосфаты, пйрофосфаты, гипофосфаты, фосфиты, гипофосфиты, силикаты, с концентрацией 1-100 г/л при 30-70°С, катодной плотности тока до 10 А/дм в течение 1-30 с. Обработка хроматной пленки указанным способом позволяет удалить из нее ион S0| и за счет этого повысить коррозионную стойкость изделий .

Однако обработку изделий проводят в растворах, имеки х повышенную температуру, и под токсж. Это связано с увеличением расхода знергии, идущей на технологические , а тлкже с необходимостью использования дополнительного энергетического оборудования, обеспечивающего питание током и нагрев используемых гальванических ванн. Работа с химическими растворами, имемщи-. ми повышенную температуру, ухудшает условия труда работаиощх. Использование дополнительного энергетического оборудования ужесточает требования по соблюдению техники безопасности .

Кроме того, обработка изделий с хроматным покрытием,описанным способом не позволяет получать дополнительные окисные пленки, усиливающие защитные свойства изделия.

НанГболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ уплотнения пористых и неорганических покрытий, например анодных пленок, в водном растворе 30%-ной nejpe киси водорода с концентрацией 150200 г/л и температурой 18-20°С в течение 30 мин 2. Состоящая из солей алюминия анодная окисная пленка после проведения указанной обработки приобретает хороший декоративный вид. Однако, если обрабатывать полученные химическим путем хроматные покрытия по указанному способу, то трудно получить устойчивые к воз действию агрессивных сред дополнительные пленки. Это Объясняется тем, что длитель ный (в течение 30 мин) контакт входящего в состав используемого при применении данного способа раствора в больших количествах окислителя (перекиси водорода) с полученными при хроматировании солями (хроматно пленкой) приводит к их полному удалению с поверхности обрабатываемого изделия. В результате этого происхо дит не повышение, а понижение коррозионной стойкости нанесенного покрытия . Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости покры- тий. Указанная цель достигается тем, что в способе уплотнения пористых неорганических рокрытий путем обработки в растворе перекиси водорода при комнатной температуре для обработки хроматных покрытий безут рас вор, содержащий 25-35 г/л 30%-ной перекиси водорода, и обработку про водят в течение 1-15 с. После обработки в растворе окислителя проводят промывку и сушку полученного покрытия. Обработка изделий предлагаемым способом позволяет повысить корро зионную стойкость хроматного покры тия за счет возникновения появляющихся при взаимодействии нанесения на поверхность покрытия хромовых солей с перекисью водорода стойких к воздействию агрессивных сред пле нок. Кроме того, дополнительная пр мывка изделий после нанесения хроматной пленки в растворе 30%-ной перекиси водорода дает возможность удалить оставшиеся соли хрома, не 04 успевшие соединиться с поверхностью гальванического покрытия на изделиях, и тем самым увеличить выход годной продукции. Смысл операции сводится к кратковременному воздействию на покрытие сильнодействующим веществом (процесс можно сравнить с кратковременным сильным ожогом), которое практически мгновенно убирает неотмытые соли, но не успевает испортить поверхность хроматного покрытия. Поверхность изделий после промывки указанным способом имеет блестящий светло-зеленый или светло-желтый оттенок. Пример 1. Оцинкованные детали с толщиной покрытия 6-12 мкм, прошедшие хроматирование в растворе состава, г/л: 20 хромпик натриевый, 15 сернокислый натрий, 15 азотная кислота в течение 5 с при 18°С после нанесения хроматной пленки промывают в воде и затем в водном растворе окислителя - 30%-ной перекиси водорода при концентрации ее 25 г/л и температуре 8°С в течение 5с. Затем снова промывают в воде и сушат в течение 15 мин при 90°С, 06работанные таким образом изделия вьдерживают воздействие агрессивной среды в виде паров 3%-ного водного раствора хлористого натрия в течение 24 сут без появления очагов коррозии, в то время в контрольной группе изделий, не прошедшей обработку описанным способом, первые очаги коррозии появились на 9 сут (10% изделий от числа поставленных на испытаниях), а на16 сут изделия закорродировали полностью (100% изделий от числа проходящих испытания). Пример 2. Кадмированные детали с толщиной покрытия 12-18 мкм, прошедшие хроматирование в растворе состава: хромпик натриевый 200 г/л серная кислота пл. 1,84 - 10-мл/л, при рН 1,3 в течение 10 с, при 18°С промывают в воде, затем в водном растворе окислителя - 30%-ной перекиси водорода при концентрации ее 30 г/л и температуре 18°С в течение 10 с затем снова промывают в воде и сушат в течение 15 мин при 90°С. После проведения обработки по такому способу изделия выдерживают воздействие агрессивной среды в виде паров 3%-ного водного раствора хлористого натрия в течение 46 сут бе появления очагов коррозии, в то время как в контрольной группе изделия, не прошедшие обработку по предлагаемоиу способу, начали корродировать на 15 сут (I0% коррозии на деталях от общего числа изделий проходивших испытания), и на 30 с контрольные изделия закорродировали полностью. Пример 3. Кадмированные детали с толщиной покрытия 12-18 м прошедшие хроматирование в растворе того же состава, что и в пример 2 при рН 1,3 в течение 8 с и температуре промывают в воде, за тем в водном растворе окислителя 30%-ной перекиси водорода при концентрации ее 35 г/л и температуре 18с в течение 15 с. Затем снова п мывают в воде и сушат в течение 15 мин при . После обработки указанньо4 способом изделия вцдержи вают коррозионные испытания в пара 3%-ного водного раствора хлористого натрия в течение 44 сут без поя ления очагов коррозии, в то время к в контрольной группе изделия корродировали с той же скоростью, что и в примере 2. Пример 4. Оцинкованные дет ли с толщиной покрытия 6-12 мкм, пр шед1ше хроматирование в растворе того же состава, что и в примере I 8течение 5с, при 18 С после нанесения хроматной пленки промывают в воде, затем в водном растворе 30%-н перекиси водорода при концентрации ее 28 г/л и температуре 18°С в течение 3 с. Затем снова прокивают в воде и сушат в течение 15 мин при 90С. Обработанные таким способом изделия выдерживают воздействие агрессивной среды в виде паров 3%-ног водного раствора хлористого натрия в течение 25 сут без появления очагов коррозии, в то время как детали контрольной группы изделий, не прошедшие обработку описанным способом, закорродировали на 10% на 9сут, а на 16 сут они закорродировали полностью. При использовании при обработке больршх концентраций окислителя 30%-ной перекиси водорода, чем указанные, происходит полное удгшение образовавшейся при хроматировании хроматной пленки. К такому же резул тату приводит и завышение времени выдержки изделий при промывке их в водном растворе окислителя свыше предела, ограниченного 15 с. При меньших концентрациях входящего в используемый по предлагаемому способу раствор окислителя коррозии онная стойкость покрытия мало чем отличается от стойкости его на изделиях, обработанных по обычной технологии . Пример 5. Кадмирсванные детали с толщиной покрытия 12-18 мкм, прошедшие хроматирование в растворе того же составаf что и в примерах 2 и 3 при рН 1,3 в течение 8 с и температуре промывают в воде, затем в водном растворе 30%-ной nepfeкиси водорода при концентрации окиели теля 15 г/л в течение 15 с при 18 С, затем снова про1 &1вают н сушат в течение 15 кин при 90°С. Коррозионные испытания показали, что в парах 3%-ного раствора хлористого натрия обработанные по предлагаемому способу изделия начали корродировать на 18 сут, а на 28 сут закорродировали полностью. Детали в контрольной группе имели такую же стойкость что и в примерах 2 и 3. Пример 6. Оцинкованные детали с толщиной покрытия 6-12 мкм, про шедшие хроматирование в растворе того же состава, что и в примере 1 в течение 5 с при 18°С после нанесения хроматной пленки промывают в воде, а затем в воднст растворе окислителя - 30%-ной перекиси водорода при концентрации ее 50 г/л и температуре в течение 5 с, затем снога про вавают в воде и сушат в течение 15 мин при 90°С. При осмотре наружной поверхности обработанных таким способом изделий обнаруживают местное отсутствие хроматной пленки на поверхности покрытия. Обеспечение длительности выдержки при обработке меньше, чем 1 с, является затруднительным. Использование предлагаемого способа обработки хроматных покрытий позволяет повысить их коррозионную стойкость за счет получения дополнительной окисной пленки, возникающей при взаимодействии нанесенных на металлическую поверхность солей хрома с перекисью зодорода, снизить затраты на проведение про7

цесса за счет отказа от использования дорогостоящих источников тока, нагревательных приборов и дополни тельной энергия на проведение обработки.

Применение изобретения дает возможность увеличить выход годной продукции за счет более полного удаления останадихся на сложнопрофилированных участках поверхности изделия неотмытых солей хромпика. Ожидаемый условно-годовой экономический эффект от внедрения данного способа обработки хроматных покрытий только за счет использования при обработке более дешевого вещества и исключения затрат на элетроэнергию, ,а также из-за увеличения выхода годной продукции по объединению составляет 3,6 тыс руб.

8 Формула изобретения

Способ уплотнения пористых неор-, ганических покрытий, преимущественно хроматных, путем обработки в растворе перекиси водорода при комнатной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, берут раствор, содержащий 25-35 г/л 30%-ной перекиси водорода, и обра.ботку проводят в течение 1-15 с.

I Источники информахщи, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 304766, кл. С 23 F 11/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 436889, кл. С 25 О 11/18, 1972.