Раствор для хроматирования цинковой поверхности

Авторы патента:

C23F7/26 - Немеханическое удаление металлического материала с поверхности (электроэрозионная обработка металла B23H; удаление поверхностного слоя с помощью пламени B23K 7/00; обработка металла лазерным лучом B23K 26/00; получение декоративного эффекта путем удаления поверхностного материала, например гравированием или травлением B44C 1/22; электролитическое травление или полирование C25F); способы предотвращения коррозии металлического материала; предотвращение образования накипи вообще; многоступенчатые процессы для поверхностной обработки металлического материала, включающие по меньшей мере один способ, предусмотренный в классе C23, и по меньшей мере один способ, охватываемый подклассом C21D или C22F или классом C25 (ингибирование или

РАСТВОР ДЛЯ ХРОМАТИРОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, преимущественно для получения прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытиях, содержащий соедине ние шестивалентного хрома, нитрат-, ;сульфати фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования неоднородности цвета, он до- . полнительно содержит хлорамин Б и/или хлорамин Т при следукщем соотношении компонентов, г/л: Соединение щестивалентного хрома (в пересчете на хром), 0,05-1,0 Нитрат-ионы .0,5-10 .Сульфат-ионыО,05-0,75 Фтор-ионы0,25-5,0 Сульфаминовая кислота2 ,5-25 Хлорамин Б и/или хлорамин Т0,05 -1,0 ВодаОстальное

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

ONW

РЕСПУБЛИК (19) (И) (я) С 23 F 7/26 т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О, 05-0, 75

0,25-5,0

2,5-25

С.

0,05 вЂ”.1,0

Остальное «я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3510771/22-02 (22) 26.07.82 (46) 15.06.84. Бюл. ll 22 (22) В.А. Дикинис, P.Р. Шармайтис и В.М. Масалович (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии и химической технологии АН Литовской CCP (53) 621.794.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 539091, кл. С 23 F 7/26, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 427614, кл. С 23 F 9/00, 1971.

3. Патент ClllA 0 3171765, кл. 15620, 1965.,(54)(57) РАСТВОР ДЛЯ ХРОМАТИРОВАНИЯ

ЦИНКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, преимущественно для получения прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытиях, содержащий соедине" ние шестивалентного хрома, нитрат-,,сульфат- и фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования неоднородности цвета, он до- . полнительно содержит хлорамин Б и/или хлорамин Т при следующем соотношении компонентов, г/л:

Соединение шестивалентного хрома (в пересчете на хром) 0,05-1,0

Нитрат-ионы 0,5-10 .Сульфат-ионы

Фтор-ионы

Сульфаминовая кислота

Хлорамин Б и/или хлорамин Т

Вода

1097713

Изобретение относится к защите от коррозиии посредством получения прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на поверхности цинка и может

1 быть использовано для защитно-декора- 5 тивной отделки всевозможных изделий

B àâòoìoáèëåñòðoåíHè, станкостроении, приборостроении и др. отраслях промьппленности.

Обычно на практике для этой цели используются растворы, содержащие, как правило, соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат- и фтор" ионы, возможно наличие других модифицирующих компонентов.

Известен раствор для хроматирования цинковой поверхности, содержащий соединение трехвалентного хрома, соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат и фтор-ионы, неоргани- 20 ческое соединение четырехвалентного титана и (или циркония) (1) .

Однако при хроматировании в вышеуказанном растворе высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытий, 25 например, полученных из нецианистых щелочных электролитов цинкования, хроматные пленки получаются неоднородными с желтыми или даже с ярко-радужными пятнами. 30

Известен также раствор для хроматирования цинковой поверхности, содержащий соединения шестивалентного и TpezBaaeHTHoro xpoèà, нитрат и борат ионы, Этот раствор позволяет получать прозрачные пленки с синеватым отливом на цинковых поверхностях и на изделиях с цинковым покрытием, полученным из цианистого или кислого електролитои (2) .

Однако данный раствор не позволяет обрабатывать поверхности цинковых гальванопокрытий, полученных иэ нецианистых щелочных электролитов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является раствор для хро. матирования цинковой поверхности, содержащий соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат, фтор.ионы и сульфаминовую кислоту (3) .

Однако полученные в известном растворе хроматные пленки на высокоактивных блестящих цинковых галь-. ванопокрытиях в течение 24-48 ч те55 ряют свой декоративный внешний вид и на них появляются желтые пятна.

ЦеЛь изобретения вЂ” предотврашение образования неоднородности цвета.

Эта цель достигается тем, что раствор для хроматирования цинковых поверхностей, содержащий соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат-, фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, дополнительно содержит хлорамин Б и/или хлорамин T прн следующем соотношении компонентой, г/л:

Соединение шестивалентного хрома (в пересчете на хром) 0,05-1,0

Нитрат-ионы 0,50-10

Сульфат-ионы 0,05-0,75

Фтор-ионы 0,25-5,0

Сульфаминовая кислота 2,5-25

Хлорамин Б и/или

I хлорамин Т О, 05-1, О

Вода Остальное

Источником соединения шестивалентного хрома является хромовый ангидрид, бихроматы и хроматы аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси.

Источником нитрат-ионов является азотная кислота, нитраты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси.

Источником сульфат-ионов является серная кислота, сульфаты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов, хрома или их смеси.

Источником фтор-ионов является фтористоводородная кислота, ее растворимые соли, такие, как фтористый аммоний, фтористый кислый аммоний, кремнефтористый аммоний, фториды щелоч. ных металлов, бериллия, алюминия или их смеси.

Хлорамин Б - CgH SO N(C7)Na 3Н О

Хлорамин Т - CH>C>H

Раствор приготовляют следующим образом.

Раствор для хроматирования готовят растворением неорганических солей, сульфаминовой кислоты и хлорамина в воде и добавлением (в случае их применения} минеральных кислот. Необходимую кислотность раствора устанавливают добавкой азотной кислоты или аммиака.

Кислотность раствора хроматирования 1,0-2,0 рН, оптимально 1,4 рН.

Пример.

Изделия иэ цинка или с цинковым покрытием погружают в хроматируниций раствор предлагаемого состава, выдерживают в этом растворе 10-90 с, onТаблица

Компоненты раствора, Составы растворов, г/л условия хроматирования

Контрольный и внешний вид пленки 1 2

Предлагаемый

1,0

0,05

0,40

0,20

3,5

2,5

0,50

3,0

Нитрат-ионы

0,5

0,75

0 25

0,05

0,40

Сульфат-ионы

5,0

2,0

0,50

0,25

1,3 фтор-ионы

Сульфаминовая кислота 14

12,5

2,5

3 1097 тимально 30 с при 22 12оС, вынимают, промывают водой и сушат.

В результате такой обработки металлическая поверхность покрывается равномерной прозрачной с голубым оттенком хроматной пленкой, не меняющей своего внешнего декоративного вида в период ее химикоструктурной стабилизации.

Предлагаемый раствор стабилен при 1п хранении и легко корректируется исходными компонентами.

Для примера приготовлено пять растворов, первый из которых представляет контрольный, а 2-5 растворы от.носятся к предельным и оптимальным ,значениям концентраций компонентов предлагаемого раствора. Хроматированию подвергались образцы с блестящими высокоактивными цинковыми гальванопокрытиями, полученными из щелочного электролита цинкования.

Составы растворов, технологические параметры процесса хроматирования и сравнительные данные эффективности приведены в табл. 1. По сравнению с известными предлагаемый раствор хроматирования дает ,возможность получить прозрачную с голубым оттенком хроматную пленку ЗО на высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытиях, полученных из нецианистых щелочных электролитов. Это позволит использовать нецианистые щепочные электролиты цинкования для защитно-декоративной отделки всевозможных изделий, взамен токсичных

Соединение шестивалентного хрома О, 30 (в пересчете на хром) 713 4 цианистых электролитов, что особенно важно с точки зрения борьбы с загрязнением окружакщей среды. В отдельных случаях блестящие цинковые гальванопокрытия, полученные из нецианистых щелочных электролитов и хроматированные в предлагаемом растворе, могут заменить дорогостоящие защитно-декоративные никель-хромовые покрытия.

Как видно из результатов, пред; ставленных в табл. 1, предлагаемый раствор позволяет получать прозрачные с голубым оттенком хроматные пленки, полученных из нецианистых щелочных электролитов цинкования, декоративный вид которых не изменяется в период химико-структурной стабилизации (т.е. в течение 48 ч).

Результаты исследования внешнего вида и защитных свойств хроматных пленок в зависимости от состава хроматирующего раствора и цинковой поверхности приведены в табл. 2, Технико-экономические преимущества предлагаемого раствора состоят в том, что он предотвращает образование неоднородности цвета, позволяет получать защитно-декоративное покры-, тие на цинке или покрытиях, получен-! ных химическим и электрохимическим путем из кислых, цианистых и щелочных электролитов. В отдельных случаях блестящие цинковые гальванопокрытия и хроматированные в предлагаемом растворе позволяют заменить дорогостоящие защитно-декоративные никель-хромовые покрытия.

1097713

Пр одолжение та бл .!

Компоненты раствора, условия хроматирования и внешний вид пленки!

Составы растворов, г/л

Предлагаемый з

Контррльный

2 ) 4 ) 5

0,8

Хлорамин Б

0,05

0,20

Хлорамин Т