Раствор фосфатирования низколегированных сталей
РАСТВОР ФОСФАТИРОВАНИЯ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, содержащий азотнокислый цинк, фосфорнокислый однозамеменный цинк и ортофосфорную кислоту, отличающийс я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости фосфатного покрытия, он дополнительно содержит -бромпропионовую кислоту при следующем соотнгаиении компонентов, мас.%: Азотнокислый цинк 6,0-6,2 Фосфорнокислый однозамещенный цинк 3,7-4,0 Ортофосфорная кислота1,2-1,5 ji-Бромпропионовая кислота0,35-,50 ВодаОстальное (Л с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) З(59 С 2 3 F 7 08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0,350 50
Остальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3516634/22-02 (22) 01.12.82 (46) 28.02.84. Бюл. Р 8 (72) T.M.Oí÷èííèêoâà и C.A.Ôóêñ (71) Кировский политехнический институт (53) 621.794.62(088.8) (56) 1. Хаин И.И. Теория и практика фосфатирования металлов. Л., "Химия"
1973, с. 126-154
2. Грилихес С.Я. Оксидные и фосфатные покрытия металлов. Л., "Машиностроение", 1978, с ° 92 (54)(57) РАСТВОР ФОСФАТИРОВАНИЯ
НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, содержащий азотнокислый цинк, фосфорнокислый однозамещенный цинк и ортофос форную кислоту о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости фосфатного покрытия, он дополнительно содержит в-бромпропионовую кислоту при следующем соотношении компонентов, ма с. %:
Азотнокислый цинк 6,0-6,2
Фосфорнокислый однозамещенный цинк 3,7-4,0
Ортофосфорная кислота 1,2-1,5 ф-Бромпропионовая кислота
Вода
1076494
Изобретение относится к способам нанесения защитных покрытий химиче.— ским путем, в частности к фосфатированию маталлических изделий, к может быть использовано в машиностроении, энергомашиностроении, 5 электро- и радиотехнике.
Известны растворы для фосфатирования сталей, содержащие соли металлов и ортофосфорную кислоту (1 3.
Однако на поверхности низколеги- 0 рованных сталей из указанных растворов осаждается пористое, крупнокристаллическое фосфатное покрытие, которое не является коррозионностойким.
При использовании такого фосфатного покрытия в качестве адгезионного слоя при нанесении краски или лака возникает необходимость удаления с поверхности крупных кристаллов, что повышает трудоемкость процесса. Кроме того, измельчения структуры фосфатного покрытия можно достичь, используя промежуточную операцию пассивации в горячем содово-щелочном растворе, что также значительно повышает трудоемкость процесса и ухудшает 2з условия труда.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является раствор для фосфатирования содержащий азотно- 30 кислый цинк, фосфорнокислый однозамещенный цинк и ортофосфорную кислоту (2).
В известном растворе получают пористые, крупнокристаллические фосфатные покрытия с толщиной не более
10-15 MKM и низкой корроэионной стой костью.
Цель изобретения — повышение корроэионной стойкости фосфатного покрытия.
3,7-4,0
Указанная цель достигается тем, что раствор фосфатирования низколегированных сталей, содержащий азотно; 45 кислый цинк, фосфорнокислый однозамещенный цинк и ортофосфорную кисI
Содержание в растворе, мас.Ъ
Компоненты и показатели!
1 (известный) 6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
3,7
3,7
3,7
3 7
3,7
3,7
1,2
1,2
1,2
1,2
1 2
1,2
О
Остальное
0,35
Остальное
0,10
Остальное
25
25
Азотнокислый цинк
Однозамещенный фосфорнокислый цинк
Ортофосфорная кислота ф-Бромпропионовая кислота
Вода
Время фосфатирования, мин лоту, дополнительно содержит ф "бром пропионовую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Азотнокислый цинк 6,0-6,2
Фосфорнокислый однозамещенный цинк
Ортофосфорная кислота 1,2-1,5 ,р-Бромпропионовая кислота 0,35-0,50
Вода Остальное
Способ приготовления раствора и его использования.
Для приготовления раствора смешивают необходимое количество воды и солей цинка, р-бромпронионовую кислоту вводят в раствор, предварительно растворив в том количестве концентрированной фосфорной кислоты которое необходимо для приготовления раствора.
Процесс фосфатирования рекоменду. ют проводить при 80-85 С в течение
10-25 мин.
Пример. Перед фосфатированием с изделий химическим путем— травлением в растворах серной или соляной кислот, содержащих ингибиторы коррозии, — удаляют окалину и ржавчину. После фосфатирования изделия промывают в воде, сушат и при необходимости окрашивают °
Для получения фосфатного покрытия приготавливают шесть растворов, содержащих, мас.%г азотнокислый цинк
6,0; фосфорнокислый однозамещенный цинк 3,7; ортофосфорную кислоту 1,2 и отличающихся друг от друга содержа нием,ф-бромпропионовой кислоты, равным в каждой смеси соответственно, мас.%: О, 0,1; 0,35; 0,47; 0,50 и 0,60.
В каждом раетворе отдельно получа. ют на стальном образце фосфатное покрытие.
Состав растворов и качество фосфатного покрытия приведены в таблице.
0,47 0,50 0,60
Осталь- Осталь- Остальное ное ное
1076494
: Продолжение таблицы
Содержание в растворе, мас.%
Компоненты и показатели
1 (известный), 3 4
Масса пленки (ГОСТ 9.025- 4), г/см 0,0015 0„00190 0,00110 0,00192 0,00130 0,00180 0,00220
Величина кристаллов
Мелкие Мелкие Мелкие
c,o÷à- с оча- с очагами гамы гами крупных крупных крупных
Мелкие Мелкие Мелкие
Толщина покрытия, мкм
34
23
40
Темносерое
Tемиоcepoe
Цвет покрытия
Черное Черное Черное Черное
Темносерое
Азотнокислый цинк
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
1,3
1,3
1;3
1,3
1,3
1,3
:а-Бромпропионовая кислота
0 47 0 50 0 60
0,1
0,35
Остальное
Осталь- Осталь- Осталь« Остальное ное ное ное
Остальное
Вода
Время, фосфатирования, мин
25 25 25 26
25.
Масса пленки (ГОСТ 9 025-74), г/см 0,0015 0,00190 0,00110 0,00192 0,00130 0,00180 0,00220
Величина кристаллов
На гранях круп;.ные кристаллы
Мелкие Мелкие Мелкие
Толщина покрытия, мкм
23
13
Корро- Корро- Некорзион- зион- роэионио- но- ностойкое стойкое стойкое
Некор- Некор- Корророзион- розион- эионно- но- ностойкое стойкое стойкое
Темносерое
Черное Черное Черное Черное
Темносерое
Темносерое
Цвет покрытия
Корроэионная стойкость (ГОСТ 9.301-78).,Фосфорнокислый однозамещенный
rLинк
Ортофосфорная кислота
Коррозионная стойкость (ГОСТ 9.301-78)
Некоррозионностойкое
Мелкие с очагами крупных
Некорроэионностойкое
Некорроэионностойкое
Мелкие с очагами крупных
Некоррози« онностойкое
Мелкие с очагами крупных
Коррозионностойкое
Корро- Корроэионно зионно" стойкое стойкое
На гранях крупные кристаллы
Некорроэионно-стойкое
1076494
Продолжение таблицы
Содержание в растворе., мас.Ф
Компоненты и показатели
2 3 4
1 (известный) Азотнокислый цинк
6,2
6,2
6,2
6,2
6,2 6,2
Фосфорнокнслый однозамещенный цинк
4,0 4,0
4,0
4,0
4,0 4,0
Ортофосфорная ки слота
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5 1,5
Р-Бромпропионовая кислота.010 0,35 0,47 050 060
Осталь- Остальное ное
Осталь- Остальное ное
Вода
Остальное
Остальное
Время фосфатирования, мин
25
25
24
Масса пленки (ГОСТ 9.025-74), г/см
0,0015 0,00190 0,00110 0,00192 0,00130 0,00180 0,00220
Величина кристаллов
Мелкие Мелкие
На гранях крупные кристаллы
Мелкие Мелкие с очагами крупных
Мелкие с очагами крупных
Мелкие с очагами крупных
Толщина покрытия мкм
23 32
34
24
Коррозионностойкое
-Корро- Корро- Иекорзион- эион- розино- но- онностойкое стойкое стойкое
Некорроэионностойкое
Некоррозионностойкое
Некорроэионностойкое
Темносерое
Корроэионная стойкость (ГОСТ 9.301-78) Черное Черное Черное, Черное
Цвет покрытия
Темно- Темносерое серое
- Ь
П р и м е ч а н и е. Экспериментальные данные получены при Т = 80 С.
Из данных таблицы видно., что введение в растворы фосфатирования 55 р-бромпропионовой кислоты в количестве 0,35-0,50 мас,Ъ приводит к полу чению мелкокристаллического, коррозионностойкого покрытия,. отвечакицего по массе пленки ГОСТУ 9.402-80. Q)
В зависимости от химического состава стали, условий подготовки поверхности и времени фосфатирования фосфатные покрытия имеют различный цвет - от серого до черного. г
Введение в раствор фосфатирования ф-брсмпропионовой кислоты в концентрации ниже 0,35 или выше 0,5 мас,В не дает положительного эффекта — покрытие пористое, крупнокристаллическое. ф-Вромпропионовая кислота измельчает структуру фосфатной пленки вследствие адсорбции анионов этой кислоты на анодных участках фосфатируемой поверхности.
Технико-экономическим преимуществом предлагаемого раствора является
1076494
Составитель A. Бордачева
Редактор С. Квятковская Техред В.Далекорей
Корректор A Повх
Заказ 671/25 Тираж 900
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 улучшение качества фосфатного покрытия 3а счет повышения коррозионной стойкости и получение мелкокристаллического фосфатного покрытия толщиной 10-30 мкм путем измельчения структуры.
