Раствор для фосфатирования металлической поверхности

 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к химической обработке в водных растворах для фосфатирования, и может быть использовано для защиты металлов от коррозии в любой отрасли машинои приборостроения при проведении окрасочных работ. Цель изобретения - увеличение влагостойкости покрытий при повышенной температуре и сохранении ударной прочности покрытия. Раствор содержит, г/л : фосфат ионы ( в пересчете на P<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB>) 2,5-9,6

нитрат ионы (NO<SB POS="POST">3</SB>) 0,5-4,2

ионы хлората (CIO<SB POS="POST">3</SB>) 0,4-3,8

ионы кальция (CA<SP POS="POST">2+</SP>) 0,2-2,0

ионы молибдена (MO<SP POS="POST">6+</SP>) 0,05-0,02

разжижитель С-3 0,001-0,02, тайрон или 1,10-фенантролин 0,0004-0,009, воду остальное. Увеличение влагостойкости покрытия при повышенной температуре при сохранении прочности покрытия при ударе достигается тем, что в водный раствор дополнительно введен тайрон или 1,10-фенантролин. 1 табл.

(5D 4 С 23 С 22/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОЮЗ СОБЕТСНИХ ч ."-. = СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК ... 43 РЕСПУБЛИК - : : :

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4374180/23-02 (22) 01.02.88 (46) 07. 11,89. Бюл. N 4 1 (71) Буйский химический завод и

Автомобильный завод им.Ленинского комсомола (72) В.Ю.Г1азилов, Т М.Краснова, В.Л.Чумаевский и Р.P.Вольберг (53) 621.794.62 (088.8) (56) Карякина М.И. Лабораторный практикум по испытанию лакокрасочных материалов и покрытий. — H.: Химия, 1977.

Патент ФРГ 1!" 3016576/А1, кл. С 23 Г 7/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Г" 1404550, кл. С 23 С 22/14, 28.03.86. (54) РАСТВОР ПЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к хиИзобретение относится к обработке металлической поверхности, в частности к фосфатированию, и может быть использовано для защиты металлов oz коррозии в любой отрасли машино- и приборостроения при проведении окрасочных работ.

Цель изобретения — увеличение влагостойкости покрытия при повышенной температуре и сохранении ударной прочности покрытия.

Фосфатирующие растворы готовят из концентрированных растворов (фосфатируюцих концентратов), которые получают, например, смешением карбоната

„„SU,» 1520145 А 1

2 мическof! обработке в водных растворах для фосфатирования, и может быть использовано для защиты металлов от коррозии в любой отрасли машино- и приборостроения при проведении окрасочных работ. Цель изобретения — увеличение влагостойкости покрытий при повышенной температуре и сохранении ударной прочности покрытия. Раствор содержит, г/л: фосфат ионы (в пересчете на Р 0 ) 2,5-9,6; нитрат ионы (Г10 ) 0,5-4,2; ионы хлората (С10

0,4-3,8; ионы кальция (Са ") 0,2-2,0; ионы молибдена (Г!о ) 0,05-0,02; разжижитель С-3 0,001-0,02; тайрон или

1,10-фенантролин 0,0004-0,009; вода остальное. Увеличение влагостойкости покрытия при повышенной температуре при сохранении прочности покрытия при ударе достигается тем, что в водный раствор дополнительно введен тайрон или 1,10-фенантролин. 1 табл. кальция, фосфорной и азотной кислот, воды, ам!!ония молибденовокислого, разжижителя С-З, тайрона или 1,10фенантролина с последующим растворением хлората натрия. Компоненты смешивают в различных соотношениях, позволяющих корректировать раствор при выработке до величины рН 3-5-4,0.

Все испытания проводят на образцах холоднокатаной стали 08кп размером 70х150 мм и толщиной 0,8

0,9 мм.

Подготовку поверхности образцов ,с прииенением подготовленных предлагаемого и известного <Ьосфатирующих

1520145 растворов для всех примеров осущест-. вляют по следующей схеме..

Проводят струйное обезжиривание на лабораторной установке щелочным моющим составом: концентрация 10 г/л; о температура раствора 50 С; нреия обработки 2 иин; давление 1 ати. Затем промывают водопроводной водой под краном при 20 + 20С в течение 1О с.

Проводят Ьосфатиронание на лабораторной установке подготовленными растворами при 20 С в течение 2 мин и давлении 1,2 ати (рН раствора 3,54,0). Опять промывают водопроводной эc водой под краном при 20+ 2 С и тече ние 10 с. Затем пассируют н хромовокислои растворе окунанием при концентрации Cr0> 0,25 г/л, рН раствора

4,2, температуре 40 + 2 С и времени обработки 2 иин. Сушат образцы при

100 С н течение 2 мин.

Корроэионную стойкость определяют по известной методике. Испытание капельной пробой Акимова заключается в тои, что на фосфатированную поверхность металла наносят капельку контрольного раствора, состоящего иэ

40 иил 0,5М раствора С ВО 5 Н О

20 ил 1Оь -ного раствора NaCl и 0,8мл

0,17.-ного раствора НС1, и измеряют вреия до покраснения капли.

Прочность пленки при ударе определяют на приборе У-1. Перед проведением испытаний фосфатиронанные образцы грунтуют методом анодного элек- 35 троосаждения грунтовкой. Для испытания отбирают пластинки с толщиной слоя грунтовки 24 икм. Образцы готовят по известной методике из стали

08КП толщиной 0,8 мм и размером

150х170. мм.

Иетод определения влагостойкости покрытия заключается в испытании фосфатного слоя н коиплексе с лакокрасочныи покрытием в условиях изменения температур от 80+1 до 20 + 2 C при относительной влажности воздуха 95100K.

Перед пронедениеи испытаний на влагостойкость образцы покрывают 50 слоем грунтовки. Подготовку образцов осуществляют аналогично подготовке перед определением прочности пленки при ударе ° Результаты испытаний качества 55 полученного фосфатного покрытия металлической поверхности по описанным методикам приведены в таблице.

Из данных, приведенных н таблице, видно, что при содержании Р„О,,; НО-,, С!.0, Са, Mo,раэжижителя С-3 выше и ниже предлагаемой конпитоации (примеры 1,5,6,10,11,15,16.20,21,25,26 и 30) образуется фосфатное покрытия, не удонлетворяющее требованиям: с низкой стойкостью по Акимону, а также снижена стойкость пленки при ударе и влагостойкость при повышенной температуре (80 + 1 С).

Аналогичные результаты наблюдаются при содержании тайрона менее

0,0004 г/л и 1,10-фенантролина менее

0,0004 г/л (прииеры 31 и 36). При введении в раствор тайрона или 1,10фенантролина более 0,009 г/л (прииер

35 и 40) происходич снижение нлагостойкости и стойкости по методу Акииона.

При сопержании Р 0, NO, С10,, 6*

Са, Ио, разжижителя С-3, тайрона или 1,10-фенантролина н предлагаемых пределах (прииеры 2 — 4, 7 — 9, 12- 14, 17-19, 22-24, 27-29, 32-34, 37-39, 41-46) образуется фосфатная пленка с высокой коррозионной стойкостью, вмсокии значением прочности при ударе, а также н 2.5 раза но сравнению с иэвестныи раствором возрастает влагостойкость покрытия при повышенной температуре.

Технико-зкономическим преимуществом предлагаемого раствора является угеличение нлагостойкости покрытия при повышенной температуре при сохранении прочности покрытия при ударе, а также воэможность использования раствора для подготовки поверхности перед нанесением лакорасочных покрытий на изделия, которые эксплуатируются в условиях с высокой влажностью и повышенной температурой окружающего воздуха и увеличения срока службы лакокрасочных покрытий и соответственно всего иэделия.

Формула изобретения

Раствор для фосфатирования металлической поверхности, содержащий ионы фосфата, нитрата, хлората, кальция, молибдена, разжижитель С=З (0,001-0„02) и воду, о т л и ч а— ю шийся тем, .что, с целью увеличения влагостойкости покрытий при повышенной температуре и сохранении ударной прочности покрытия, он допол1520145 нительно содержит тайрон или 1,10-фенантролин при следующем соотношении

Ионы кальция

Ионы молибдена

Разжижитель С=З

Тайрон или 1,10фенантролин

0,2-2,0

0,005-0,02

0,001-0,02 компонентов, г/л:

Ионы фосфата (в пересчете на Р205)

Ионы нитрата

Ионы хлората

295-9,6

0,5-4,2

0,4-398

0,0004-0,009

Ло 1 л

Вода г/л

Коррозионная стоЯкость

СтойITppu ность прн уларе

П.см

ВлагостойКонцентрация

Пример компонеятоа, кость по Акн но"

Са

Разннаитель С-3

CIO-, 1, 10-4>енантролин

Тайрон

Р90 т кость при

9-8О1

+1 >С иову, 120

18 450

Следы rpp0,0007

0,012

1,2 . 2,4

1,3

0,016

2,48 розни

Вилера»веет

3 12

3!2

336

144

69

SOO

430

0,0009

0,001

0 0005

1 ° 4

3,0 з,э

2,5

2,5!.е

0,9

1,1

0,001

0,02

0,011

0,008

0,008

0,0!1

0,00 7

0,008

0,019

0,019

2,8 о,q

0,9

4,1

0,49

2,5

6,0

9,6

9,65

5,8

0,0009

Коррозия

Спелы

0,3

0,5

0,0015

0,004

0,0006

КОРРО9ИН

Вылерннвает

2,9

6,1

9,0

7,3

369

144

74

SOO

460

0,011

0,0!!

Oi0O7

0,02

0,8

0,4

1,0

2,0

1,3

1,4

2,0

1,6 о,s

2,85

4,2

a,ze

0,01

0,01

0>016

0,017

8

10

0,004

0,0006

° I

Следы коррозии

КОррО9ия

Вылервивает

0,38

0,4

2,5 з,е

3,9

336

144

74

82

450

0,0008

0,011

0,0019

O,005

0,009

0,014

0,6

O,О!Е

0,009

0,01

0,0 I S.

0,016

2,9

1 ° 3

2,6

1 ° 8

2,9

7,8

9,5 г,е

5,5

6,4

11

12 ! з

14

0 ° 0007

0,002

0,009

0,8

1,2

1,9 и

Следы кор0,002

0,3

РО9ИН

То не

Выдерлнвает

0>003

0,0007

Коррозия х

Кыдерннвает

0,009

It о

0,004

Следы хоррозни

КОррО9ия

Рыдерннвает

96

336

96

120

0,00096

0,0004

0,00$3

1,4

1,7

0,8

1,6

О,ааз

0>0006

0,006

Выдервивает

КОррО9ня

Следы корРо9>П>

Выдераивает

0,2

t 3

0,00039

3,7 э,z

1,4

312

336

168

68

76

0,0004

0,0047

0,009

0,0093

l,9

1>В

SOO

450

2,9

2,4

З ° 7.

2,6

3,3

6,3

5,8

4,2

4,5

2,7 32 зз

34

0,014

О;014

0,017

О,ot8

0,007

>\

il н

1,4

1,5

l 7 li8

3,4

0,00038

Следы хоррозин

Вылервнвает

168

336

336

312

336

336

144

З7 зв

ЗВ

41

42

43

44

46

ii

Il

lI

0,0004

0,009

0,0047

Выдерннвает

З Пример 47 - по известному способу, концентрация компонентов указана в мас.z.

Составитель Н..Рыгалина

Редактор И.,щербак

Заказ 6727/31

Техред П.Сердюкова Корректор Т.Палий

Тираж 942

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушекая набат д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

26

27

28

29

16

17 ! в

l9

21

22

23

24

8,2

2,7

2,9

6,0

6,1

6,2

9,1

4,5

4,Z

4,4

6,4

3,8 з,э

5,2

6,0

5,3

9,!

4,8

3,6

Bi7 ,2 ° 5

2 ° S

9,6

9,6

6,0

6,0

7,2

1,9

1,9

1,8

1,4

4>2

2,1

2,!

1,7

0,6

0,8

2,4

2,5

1,1

1,о

2,8

4iO

4,2

3,7

1,2

0,6

0,5

0,5

4,2

4,2

2,В

2,8

2 ° >

2 ° 1

0,5

0 ° 9 з,o

3,5

2,6

2,5

2,5

1 ° 7

1,1

2,5

3iO

0,7

0,8

2,6

t 2

О,7

2 ° 6 ! ° г

Э ° 0

0,4

0,4

Э,В

3,8

2,5

2,5

2,0

0, I8

0,2

1,3

2iO

2,05

1,4

0,4

0,8

1,1

i 5

2,0

lie

О.э

0,9

О,г

0,2

2i0

2,0

i,3

1,3

1,85

0,006

О,ООЕ

О,OI "

0,014

0,2

0,0047

0,005

0,0175

0,02

0,02!

0,017

0,01

0,01

О ° 02

0,005

0,006

0,01

0,015

0,009

Oi 014

0,005

0,005

0,02

0,02

0,017

0,0! 7

0,002

0,011

0,0!2

0>0!2

0,02

0,007

0,007

0,01

0.001

0,02

0,016

0,001

0,0115

0,02

0,021

0,01

0,012

О,oot

0,02

0,017

0,002

0,014

0,007

0,009

О ° 015

0,001

0,001

0,02

0,02

0,011

0,011

0,03

0,008

0,003

0,0045

0,0024

0,009

Oi0008

0,0004

0,0046

0,009

0,0092

0,0004

0,009

0>0047

18

78

22

18

76

82

84

19

77

81

84

82

42

76

78

72

72

84

$00

440

430

500

336

336

360 !

44

144