Способ обработки поверхности стальных изделий перед погружением их в расплав для нанесения покрытия
Изобретение относится к области предварительной обработки, поверхности стальных изделий перед нанесением горячих цинк-алюминиевых покрытий. Цель изобретения - обеспечение возможности получения сплошного, равномерного по толщине цинк-алюминиевого покрытия и уменьшение газовыделения. Способ обработки поверхности стальных изделий перед погружением их в цинк-алюминиевый расплав включает стадии обезжиривания в щелочном растворе , травление в кислоте с добавкой ингибитора, промывку и пассивацию. Пассивацию осуществляют путем последовательной обработки сначала при. комнатной температуре в растворе, содержащем, мас.%: азотная кислота .2-41 хромовый ангидрид 3-10; вода остальное, с последующей промьшкой в воде прн 60-80 С, а затем при комнатной температуре в растворе, содержащем , мас,%: соляная кислота 5- 10; азотнокислый натрий 0,2-2; вода остальное с последующей промывкой в воде при 70-90°С. 4 табл. о (Л с со 00 о N О О5
СОЮЗ СОБЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5D 4 С 23 С 2/02, 22/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4033357/22-02 (22) 14.01.86 (46) 15.08.87, Бюл. 11 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промьппленности (72) И,E.Ìèòíèêoà, E.Â, Проскуркин, В,M,Ãëàäóø, Л.Н.Кулагина,.
В,А,Парамонов и А.И.Тычинин (53) 621.793.02:669.791(088.8) (56) Тейндл Й. Новые методы нанесения металлических покрытий, M Металлургиздат, 1963, с, 7-13.
Авторское свидетельство СССР
Ф 161605, кл, С 23 С 1/12, 1963. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ
СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕД ПОГРУЖЕНИЕМ
ИХ В РАСПЛАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к области предварительной обработки поверхности стальных иэделий перед нанесением горячих цинк-алюминиевых покрытий.
„„SU„„1330206 А1
Цель изобретения — обеспечение возможности получения сплошного, равномерного по толщине цинк-алюминиевого покрытия и уменьшение газовыделения, Способ обработки поверхности стальных изделий перед погружением их в цинк-алюминиевый расплав включает стадии обезжиривания в щелочном растворе, травление в кислоте с добавкой ингибитора, промывку и пассивацию, Пассивацию осуществляют путем последовательной обработки сначала при. комнатной температуре в растворе, содержащем, мас.Ж: азотная кислота .2-4, хромовый ангидрид 3-10; вода остальное, с последующей промывкой в воде при 60-80 С, а затем при комнатной температуре в растворе, содержащем, мас,X: соляная кислота 5-.
10; азотнокислый натрий 0,2-2; вода остальное с последующей промывкой в воде при 70-90 С. 4 табл.
1330206
Изобретение отнссится к технике получения горячих покрытий, в частности к предварительной обработке стальной поверхности перед погружением в цинк-алюминиевый расплав, 5
Цель изобретения — обеспечение возможности получения сплошного равномерного по толщине цинк-алюминиевого покрытия на стальной поверхности, уменьшение газовыделения.
Способ осуществляют следующим образом.
Поверхность изделий обеэжиривают, . промывают водой, травят, повторно промывают водой, обрабатывают в течение 30 с при комнатной температуре в одном из пассивирующих растворов, содержащем хромовый ангидрид и азотную кислоту согласно табл.1, промыва- 20 ют горячей водой, затем снова обрабатывают в течение 1 мин при ком" натной температуре в одном из растворов соляной кислоты с добавкой азотнокислого натрия согласно табл.1, про- 25 мывают в горячей воде и после удаления влаги погружают в цинк-алюминиеа вый расплав на 1 мин при 720 С.
Способ был опробован на образцах патрубков иэ стали 3 диаметром 42 мм, длиной 75 мм и толщиной 3 мм.
В табл,i пример 1 — известный способ-аналог, примеры 2-4 — предлагаемый способ, примеры 5 и 6 — предлагаемый способ с концентрацией компонентов растворов, выходящих эа пределы заявленных концентраций, При опробовании известного и прецлагаемого способов образцы обезжиривали в растворе, содержащем,%: NaÎH
10; NaCO> 5; вода остальное при 80 С в течение 10 мин. Промывку после обеэжиривания осуществляли в протоке холодной воды в течение 2 мин, Травление в обоих случаях проводили в раст- 45 воре, содержащем 120 г/л соляной кислоты и 1 r/ë ингибитора ПКУМ, при комнатной температуре в течение
25 мин, Промывку после травления проводили в проточной холодной воде в течение 5 мин, Внешний вид покрытия определяли визуально.
Поверхность непокрытых участков определяли путем замера их площадей, а количество выделившейся изгари определяли весовым методом. Полученные результаты привел ны в табл.2.
Как видно из табл„2,,предлагаемый способ (примеры 2-4) повышает качество покрытия, а именно исключает образование непокрытых мест, обеспечивает умножение количества выделившейся иэгари.
Результаты сравнения предлагаемого способа с известным способом представлены в табл.3 и 4,.
В табл,3 представлены составы растворов,, используемых для пассива ции стальной поверхности по предлагаемому и известному способам.
В табл.3 пример 1 — известный способ, примеры 2-4 — предлагаемый, примеры 5 и 6 — способ с концентрацией компонентов раствора, выходящей за пределы предлагаемых, При опробовании предлагаемого и известного способов образцы обеэжиривали в растворе, содержащем, %: NaOH
10; Na CO 5 при температуре 80 С в течение 10 мин, Промывку после обезжиривания осуществляли в протоке холодной воды в течение 2 мин. Травление в обоих случаях проводили при комнатной температуре в течение 25 мин в растворе состава 120 г/л соляной кислоты, 1 r/ë ингибитор ПКУ-М-1, Промывку после травления проводили в проточной холодной воде в течение
5 мин.
По известному способу образцы затем подвергали обработке в концентрированной азотной кислоте в течение 30 с и промывали в холодной, а за-. тем горячей воде, При этом образовалась плотная пассивная пленка толо шиной до 250 А, состоящая из окислов
Fe
Si), Ввиду слабой активности цинкалюма (относительно алюминия). расплав не растворяет образовавшуюся пассивную пленку и покрытие не образуется, Обработка в азотной кислоте приводит к образованию бурового газа, Обработка только в хромовом ангидриде приводит к образованию на стальной поверхности окисла Cr<0> толщиной до е
150 А, Данная пленка менее корроэионностойкая в атмосфере и при этом образуются рыхлые, неплотные окислы желеэа, и при погружении образцов в расплав цинкалюма покрытие не образуется„
1330206
Таблица 1
Концентрация растворов, мас,X по примеру
Компоненты раствора
1 2 3 4 5
Хромовый ангидрид
2 65 10
2 2,5 4
5 7,5 10
0,2 1,1 2
Азотная кислота
Соляная кислота
Азотнокислый натрий
0,1
Хлористый цинк
65,0
Хлористый аммоний
10,0
2,0
Окись цинка до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100
Вода
Применение раствора, содержащего хромовый ангидрид и азотную кислоту, приводит к ликвидации недостатков каждого в отдельности раствора, При погружении образцов согласно
5 изобретению в раствор азотной кислоты и хромового ангидрида в течение
30 с на поверхности металла образуето ся пленка толщиной 300 А, содержащая
Fe0, Fe О, Ре О и Cr О . Кроме того, сверху адсорбируется слой кислорода. После пассивации образцы промыо вали в воде при 70 С в течение 2 мин.
Последующая кратковременная (1 мин) обработка в смеси соляной кислоты и азотнокислого натрия приводит к снятию кислородного слоя. Дальнейшему растворению слоя окислов препятствует азотнокислый натрий, играющий роль ингибитора. Оставшаяся пленка достаточно плотная для защиты стальных изделий от коррозии и достаточно активна для растворения в цинкалюме.
После обработки в смеси соляной кислоты и азотнокислого натрия образцы промывали в воде при температуре
80 С и погружали на 1 мин в цинк-алюминиевый расплав при 720 С °
Внешний видпокрытия определяливизуально. Поверхность непокрытыхучастков определялипутем замераих площади, а наличие газовых выделений при пассивировании определяли визуально .и электроаспиратором, Результаты исследований представлены в табл.4.
Как видно иэ табл.4, предлагаемый способ (примеры 2-4) повышает качество покрытия, исключает образование непокрытых участков, покрытие образуется сплошное, равномерное, толщиной
200 мкм и, кроме того, в 11 раз уменьшается газовыделение, При известном способе покрытие не образуется, Формула изобретения
Способ обработки поверхности стальных иэделий перед погружением их в расплав для нанесения покрытия, преимущественно цинк-алюминиевого, включающий обезжиривание, травление, промывку и пассивацию, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения возможности получения сплошного равномерного по толщине покрытия и уменьшения газовыделения, пассивацию поверхности проводят путем последовательной обработки сначала при комнатной температуре в растворе, содержащем, мас.7:
Азотная кислота 2-4
Хромовый ангидрид 3-!О с последующей промывкой в воде при
60-80 С, а затем при комнатной температуре в растворе, содержащем, мас.7:
Соляная кислота 5-10, Азотнокислый натрий 0,2-2
Вода Остальное с последующей промывкой в воде при
70-90 С.!
330206
Та блица 2
7. покрытий поверхности цинк-алюмием
Количество образовавшейся изгари с 1 м сталь2 ной поверхности, г/л
Внешний вид покрытий
Пример
85
На отдельных образцах непокрытые участки, Покрытие с наплывами
100
Сплошное„ равномерное
100
То же
100
30
Непокрытые участки
80
То же
Т а блица 3 !
Компоненты раствора, 7
Обработка в растворе по способу предлагаемому 1 Г I известному
10 1
Азотная кислота
3,0
Соляная кислота
7%5
Азотнокислый натрий
0,2
Вода до 100% до 00 X
Та блица 4
Спосо готов покрытий поверхости цинк-алюми-.
Внешний вид покрытия
Объем газоны делений, мг/и
2. верхн приме ием
Известный 1
Г1окрытие не образуется
Предлагаемый 2!
Хромовый ангидрид
4 1
10 2
2 0,1 до 1007.
Покрытие сплошное равномерное
1330206
Продолжение табл.4
100
То же
100
Непокрытые участки
80
То же
Составитель Р,Ухлинова
Техред М.ХоданичКорректор Л.Бескид
Редактор Э, Слиган
Заказ 3543/29 Тираж 936 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4
