Способ пассивирования оцинкованных и кадмированных поверхностей

 

СПОСОБ ПАССИВИРОВАНИЯ ОЦИНКОВАННЫХ И КАДМИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, включающий обработку в растворе, содержащем хромовый ангидрид, серную и азотную кислоты, о т л и ч а rota и и с я тем, что, с целью уменьшения стравливания слоя, повьшения защитных свойств хроматной пленки и снижения выноса соединений хрома в промывные воды, обработку ведут непрерывно в две стадии, причем на первой стадии используют раствор при следующем содержании компонентов , г/Л Хромовый ангидрид 150-250 Серная кислота 13-22 Азотная кислота 20-100 на второй стадии обработку проводят в растворе, применяемом на первой стадии при разбавлении его водой в г соотношении от 1:3 до 1:12.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЗИ

РЕСПУБЛИК ае а» з д) С 23 F 7 26

ГОСУДАРСТ3%ННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3379 126/22-02 (22) 06.01.82 (46) 15.06.84. Бюл. Н- 22 (72) М.И. Штейн, P.Т. Чухрай и В.М. Аринович (53) 621.794.62(088.8) (56) 1. Ильин В.А. Цинкование, кадмирование, лужение и свинцевание.

Л., "Машиностроение", 1977, с. 33-34.

2. Авторское свидетельство СССР

В 100170, кл. С 23 F 7/26, 1952. (54)(57) СПОСОБ ПАССИВИРОВАНИЯ ОЦИНK0BAHHSE И КАДМИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, включающий обработку в растворе, содержащем хромовый ангидрид, серную и азотную кислоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения стравливания слоя, повышения защитных свойств хроматной пленки и снижения выноса соединений хрома в промывные воды, обработку ведут непрерывно в две стадии, причем на первой стадии используют раствор при следующем содержании компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид 150-250

Серная кислота 13-22

Азотная кислота 20-100 на второй стадии обработку проводят в растворе, применяемом на первой стадии при разбавлении его водой в соотношении от 1:3 до 1:12.

1097712

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, в частности к способам антикоррозионной обработки поверхности цинка или кадмия, полученной различными способами, и может найти применение в приборостроении, машиностроении, эпектротехнической и других отраслях промышленности.

Основная облаСть использования изобретения — защитно-декоративная

10 обработка цинковых и кадмиевых галь" ванических покрытий с получением блестящих хроматных пленок. Изобретение также можно использовать для хроматного пассивирования цинковых покрытий, полученных горячим способом, для обработки изделий из цинковых сплавов и изделий из металлического кадмия.

Известен способ пассивирования кад миевых и цинковых поверхностей, согласно которому обработку проводят в две стадии: осветление (в растворе, содержащем хромовый ангидрид, а также азотную и сернчю кислоты) и после промывки в воде — окончательное пассивирование в растворе двухромовокислого натрия и серной кислоты f1), Этот способ позволяет регулировать степень блеска пассивируемой по- Зо верхности (изменяя время обработки в осветляющем растворе) в том числе позволяет получить блестящую хроматную пленку на матовой поверхности.

Раствор осветления по этому способу З5 замене не подлежит; его работоспособность восстанавливается полностью при корректировании по данным химического анализа.

Недостатками данного способа явля" 40 ются постоянное выделение большого кОличества хромсодержащих стоков, образующихся в результате промывки после операций oc âåòëåíèÿ и пассивирования, где исходная концентрация 45 шестивалентного хрома в пересчете на хромовый ангидрид достигает

150 г/л, и необходимость периодической замены раствора пассивирования, работоспособностт. которого огра- 50 ничена из-за накопления в растворе ионов трехвалентного хрома, натрия, цинка и кадмия, что вызывает необходимость периодической замены пассивирующего раствора. 55

Наибопее близким к предлагаемому по технической сущности н достигаемоI му резуль тат v я вняв тг я г н с об пассивирования оцинкованных и кадмированных поверхностей, включающий обработку в растворе, содержащем 250 г/л хромового ангидрида; 25 г/л серной кислоты и 25 г/л азотной кислоты )2) .

В этом растворе операции осветления и пассивирования совмещены. Благодаря высокой концентрации соединений шестивалентного хрома при такой обработке блестящая хроматная пленка образуется на полублестящих и даже матовых поверхностях цинка и кадмия.

Однако этот раствор характеризуется большими потерями цинкового (кадмиевого) слоя на осветление, кроме того, промывные воды после такой обработки требуют специальной очистки, так как содержат большое количество токсичных соединений шестивалентного хрома, применение же непроточной промывки недопустимо, так как погружение в такую ванну обработанных деталей может вызвать "перехроматироватирование"..

Цель изобретения — уменьшение стравливания слоя, повышение защитных свойств хроматной пленки и снижение выноса соединений хрома в промывные воды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пассивирования оцинкованных и кадмированных поверхностей, включающему обработку в растворе, содержащем хромовый ангидрид, серную и азотную кислоту, обработку ведут непрерывно в две стадии, причем на первой стадии используют раствор при следующем содержании компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид 150-250

Серная кислота 13-22

Азотная кислота 20.-100 на второй стадии обработку проводят в растворе, применяемом на первой стадии при разбавлении его водой в соот" ношении от 1:3 до 1:12.

Способ осуществляют следукяцим образом.

Первую стадию процесса — предварительное осветление осуществляют в растворе, содержащем, г/л:

Хромовый ангидрид 150-250

Серную кислоту 13-22

Азотную кислоту 20-10.0 яри 15-25оС в течение 3-10 с.

После этого детали без промежуточной промывки погружают для окончательного пассивирования (вторая стадия

1097712 процесса) в раствор, представляющий собой тот же раствор предварительной обработки, разбавленный водой. Степень разбавления этого раствора поддерживается постоянной в пределах от 5

1:12 до 1:3. Окончательную обработку производят в течение 3-10 с при 1525ОС Уменьшение степени разбавления раствора для окончательной обработки ниже.1:3 резко ухудшает защитные свой10 ства получаемой пленки и увеличивает вынос соединений хрома в промывочную ванну. Увеличение степени разбавления выше 1:12 усложняет поддержание постоянной степени разбавления и увели- 15 чивает продолжительность заключительной обработки.

Образцы деталей с цинковым покрытием обрабатывают по двум вариантам 20 создания пассивной пленки при различном времени погружения в обрабатывающие растворы.

1). Предлагаемый способ: предварительная обработка в растворе, содержащем хромовый ангидрид 200 г/л, серную кислоту 16 г/л, азотную кислоту

40 г/л, и окончательная обработка в том же растворе, разбавленном водой в соотношении 1:10.

2). Известный способ обработка в растворе, содержащем 250 г/л хромового ангидрида, 25 г/л азотной кислоты и 25 г/л серной кислоты.

Результаты испытаний оценивают по величине стравившегося слОя обрабатываемого покрытия, по времени до появления темного пятна при воздействии на пленку уксуснокислого свинца (этот показатель характеризует защитные свойства полученной пассивной пленки

t он определяется в пяти точках поверхности образца)и по внешнему виду иэделия после обработки.

Результаты испытаний приведены в таблице.

1097712

) о

«С Ф

a v о

СЧ

СЧ

D О

СЧ

«СЪ

СЧ о о

О

СЧ

00

Ю

««Ъ

СЧ л

О

С Ъ л

О О л

1

Ю

1

1 1 л

1h

О

IO

О

О

)»

1 О

О

6)

Р

Ф

М

О

О)

0l I о,)

О) СЧ а «Ч СЪ О «Ъ 0Ъ СЪ

«Ч < Л Л СЧ О СЪ

«Ч СЧ «Ч Ю

О О. О О Ъ О О

О «СЪ" ««Ъ

С 4 СЧ CV СЧ «4 « 4 «Ч

О «СЪ О О О О О О 3 О C4 Ch С Ъ M «4 СО

СЧ сЧ ° C4 CV

° 1

«СЪ О О О О О «сЪ О

° - «СЪ со Л С4 л- О С Ъ

СЧ

% % СЧ «Ч Ф

О ««Ъ О О О

«Ч с Ъ C)» Ch О

% СЧ % Оъ ОЪ

О О

««Ъ О с Ъ О 00 О

Ch Oi

° % » Л

СО Ф CO Ф CO л л л ° \ л л

О О О О О

С

D л СЧ О СО СЧ л л л л л л ф » CO ф) Л О 00

«/Ъ О

« Ъ л CO СО Л л «Ч CO л ° л л л О л л

ОЪ - CO CO 00

О О О

С Ъ О С Ъ 1О

О О О о c) О

I

»

1

I ! !

I

C)

С»3 ь о о

CO

CV и

CV о

1Г

С»3 о

СЧ

С 3 о л о

С 1 I

С»3 о л о

СО! 1!

Щ л

СО

Ю I I

Ж I 1 I ф 3 )D Е

) ц I e

О) Oem

1 1 ВХР М

3 v

Ф 63

Рв Р

e v

О 333 л

РOR

1

I 1

1 1 ю

)аО).

1!.! о 1о о ф v

6,1

P I ц I е

I

1 ц! о

Р,, 1

1

I

1

I

I !

1

I

1 3»

It3 U М

Ж Ж A

).ОХ

aj 333 Ф

Р U

Й OJ

Ф д Ю

Ж Р)

1 Ф

1 Ф

1 Х

1 tC 1

О 1 Э 1

1 Р I

I V I л

% I I

Ю I о !

" I

333 1 -Ф

» l

Ж 1

3 I

И 1

1 I о

«» I I о съ

3t 11

3 1

1 М о

I

И! l !

X 1 I

Ф 1

Р» I

3Р 1

I 3, I Ф 1 (ож

I И Р 1

I и г

Ф I М

A 5 C4 I" ою о) ) О)О!

1097712

4! ЙФ

О Ф 5 3

tq p.o о v

ФФ Ф е о

Al lo 3c ы )л л ч < о- о

СЧ а о о а о

С4 ° фЯ о о о

СО Ф ) о ц) л л л Р

1

I

СЧ, Ch

СО 3

1097712

Составитель Т. Степанова

Редактор П. Макаревич Техред Т.Маточка Корректор С. Шекмар

Заказ 4162/26 Тирак 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Предлагаемый способ превосходит все известные способы Радужного хроматирования по следующим показателям: растворы не вырабатываются, легко 5 корректируются и обеспечивают высокие защитно-декоративные свойства хромат-. нбй пленки, теряется минимапьное количество металла покрытия, происходит минимальное выделение соединений хрома в промывочные воды, отпадает необходимость периодичес, кой замены растворов или применения сложных методов очистки и регенерации.