Способ получения состава для фосфатирования

 

Изобретение относится к защите металла от коррозии и может быть использовано в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности. Цель изобретения - снижение температуры и продолжительности фосфатирования. Способ включает предварительное смешение дигидрофосфата цинка и нитрата натрия и/или магния в соотношении P205/N03 -0,43 - 1,62 и последующее растворение смеси в воде в количестве 12-150 г/л. Снижение температуры и продолжительности фосфатирования достигается за счет предварительного смешения компонентов. 1 табл.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5НS С 23 С 22/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ilPI ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4763008/02 (22) 27.11.89 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (72) Л,М,Поэин, Т.В.Ткаченко, Л.А,Леонтьева, А.В.Майорова и В.А,Васильева (53) 620.197.2(088,8) (56) Гальванические покрытия в машиностроении; Справочник/Под ред, M.À.Шлугера и ЛД,Толя. М, Машиностроение. 1985, т. 2, 50-52.

Изобретение относится к технологии получения защитных кристаллических фосфатных покрытий на металлах и может быть применено для защиты стальных изделий от коррозии в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности.

Целью изобретения является снижение температуры и времени фосфатирования.

Способ позволяет наносить цинкфосфатное кристаллическое покрытие методом распыления и погружения, Возможность снижения температуры и времени фосфатирования может быть объяснена тем. что при смешении сухих нитрата натрия и/или магния и дигидрофосфата цинка происходит окисление ионов мышьяка (! II), которые содержатся в виде примеси в дигидрофосфате цинка и препятствуют процессу фосфатирования.

В разбавленном водном растворе окисление ионов мышьяка нитратом натрия

„.,5U„„1730198 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВА ДЛЯ

ФОСФАТИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к защите металла от коррозии и может быть использовано в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности, Цель изобретения — снижение температуры и продолжительности фосфатирования. Способ включает предварительное смешение дигидрофосфата цинка и нитрата натрия и/или магния в соотношении Р205/КОЗ =

-0,43 — 1,62 и последующее раотворение смеси в воде в количестве 12 — 150 г/л. Снижение температуры и продолжительности фосфатирования достигается за счет предварительного смешения компонентов. 1 табл. и/или магния не происходит вследствие малой кислотности среды. Поэтому при раздельном растворении компонентов в воде (известный способ) температуру и продолжительность фосфатирования снизить не удается.

C)

Пример 1 . 100 г дигидрофосфата цинка перемешивают с 40 r нитрата натрия (соотношение 1,62), Полученный концент- QQ рат растворяют в воде (из расчета 12 г концантрата на 1 л раствора). Фосфатируюцтии ) И раствор распыляют на иэделие из стали-3 в течение 1,25 мин при температуре 45 С и давлении 0,15 МПа. Получаемое фосфатное покрытие удовлетворяет требованиям ГОСТ

9,302-79 при испытании на коррозионную стойкость методом капли (раствор 46) и методом погружения (раствор 48, пример 3).

Пример 2, 100 г моноцинкфосфата перемешивают с 40 г нитрата натрия (соотношение Р20з/КОЗ=1,62), 75 г полученного

1730198

55 концентрата смешивают с водой в количестве 75 г/л. B полученной ванне ведут фосфатирование изделия из стали-3 методом погружения при 75"С в течение 3,5 мин.

Получаемое фосфатное покрытие удовлетворяет требованиям по коррозионной стойкости (см. таблицу, пример 4).

Пример 3, 100 г дигидрофосфата цинка перемешивают с 40 г нитрата магния (соотношение РгОь/МОз.=0,98) и 75 г полученного концентрата растворяют в воде из расчета 75 г/л раствора. В этой ванне проводят процесс фосфатирования изделия из стали-3 методом погружения при 75 С в течение 3,5 мин. Получаемое фосфатное покрытие удовлетворяет требованиям по коррозионной стойкости (см. таблицу, пример 8).

Пример 4. 100 г дигидрофосфата цинка перемешивают с 30 г нитрата натрия и 10 г нитрата магния (соотношение

Р205/МОз=1,38), 75 г полученного концентрата растворяют в воде из расчета 75 r/л раствора. В этой ванне проводят фосфатирование изделий из стали методом погружения в течение 3,5 мин при 75 С. Получаемое фосфатное покрытие удовлетволяет требованиям по коррозионной стойкости (см. таблицу, пример 7).

8 таблице приведены примеры проведения процесса фосфатирования в предлагаемых пределах, отличающиеся соотношением нитрата натрия и дигидрофосфата цинка и содержанием концентрата в растворе, а также примеры с запредельными значениями параметров (1, 2, 10, 11, 13—

16) и по известному способу (17).

Из данных таблицы видно, что при предварительном смешении дигидрофосфата цинка и нитрата натрия и/или магния при соотношении РгО/МОз=0,43-1,62 и растворении полученного сухого концентрата в воде в количестве 12-150 r/л и в случае проведения фосфатирования методом погружения (примеры 4 — 9) продолжительность процесса может быть снижена до

3,5 мин при снижении температуры до 75 С. что меньше, чем по прототипу соответственно на 0,5 — 2,5 мин и на 10-15 С.

При фосфатировании методом распыления (пример 3) продолжительность процесса может быть снижена до 1,25 мин при

45 С.

5 При соотношении дигидрофосфата цинка и нитрата большем, чем 1,62 (примеры

1,13) коррозионная стойкость получаемого фосфатного покрытия неудовлетворительна, что савязано с малым количеством окис10 лителя (нитрат-иана), недостаточным окислением мышьяка при смешении солей и недостаточным окислительным действием в процессе фосфатирования поверхности, При соотношении меньшем, чем 0,43

15 (примеры 10, 15), полученное фосфатное покрытие не удовлетворяет требованиям коррозионной стойкости, При растворении сухого концентрата в воде в количестве менее 12 г/л (примеры 2;

20 14) получается фосфатное покрытие с неудовлетворительной коррозионной стойкостью (вследствие малой толщины). При количестве сухого концентрата, большем

150 г/л (примеры 11, 16), на получаемых

25 фосфатных покрытиях имеются продукты коррозии вследствие преобладания процесса травления над процессом осаждения фосфата(большая кислотность ванны вследствие большой концентрации кислого фос30 фата).

Пример 12, Показывает, что при раздельном введении дигидрофосфата цинка и нитрата натрия (последовательное растворение) полученное фосфатное покрытие

35 не удовлетворяет требованиям ГОСТа по коррозионной стойкости, Формула изобретения

40 Способ получения состава для фосфатирования, включающий растворение дигидрофосфата цинка и нитратов в воде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения температуры и продолжительности фосфати45 рования, он включает предварительное смешение дигидрофосфата цинка с нитратом натрия и/или магния в соотношении

Р О/МОз = 0,43 — 1.,62 и последующее растворение смеси в воде в количестве 12 — 150 г/л, ф с с:

Е

L0 LO LA

ЮЮ Ю

О С» 5 Orс

Ю

I-

5 - ZCri с ф>=- = о

Ф CO ," L

CL

CU к

ХФОщФ

00mZ

I35ссо

aao wm me& - o !о л

LD LO

С Ъ С Ъ о m о а л

1m cU о o.C->

О ФО

CD о Ф

Е с!

1 х а CD

LO ф 5 ос, i u

0sî

Ф о

Z (D lf)

2ONO

0CL Z

1о ь

CD сч

<О!

"»

em и а

ФО1

oz5

О CL+

I- Cg у z

s z с (5!

CU Cg

e o.

o Iо е

E} z

a+

CU

5 У

5 5

:Г

К )

0.К -о!

z щ 1

Е

CL с

Ф

z

Е

S о с

z

Cg ф о

IЩ о

IФ

Е

Щ ф с!

Ф

Щ

CD а

Ф

z о х о

Б с z (D

s Б

К с о о о

0 а т с

IZ

=т

Cga с

I- .. т

Ф

:3

Z о

Cg CD

z Х

z o

0 и

Д о о С

a 5

О о о

CU

Х о

Z IсФоо

3(5 О о сСООЕ л ао о

aî

Ъ

LAЖ LA сч сч сч сч - c4

Ф

Z с

1 о

Cg

Е а о ДФ

Х 3(1 1 о ссо! 1 ф Ф 1— о и л и сч Q

С Ъ СЪ Сб дьь

1ю со

Ф

Е

K

:"

l о с сч сч сч

co co co

I»

CU о о

1В о ! 1

cf, Е

Ь»

Е с

ICg CU аа

I- S д z

Cg а.

CU

1730198

LO LO

С ) С ) СО СО с ) cd

% Ю!

- !CU Ф

Ва

o !U O 5 U

Х о. + о

CU ф

XShcX в Х

S S с:

К Ф

Х о о

Е ф о

0 а >5 о

0 о

Ф ам с о

0 CU CQ

I-*а с!0 О

О CQ с Ф о л о !- ф о

Z а л C

Б х

Ф

Е

CL

Е:

Cl.

I» о с

СМ

«D

Ф Ф о s

z z о Ф

«: а

Ф О

I- Ф

Щ

QI O о щ с(а

CL

Е

s с

ID

Щ

)QI

Б т

Ф

К с о

« о

CL

С: и or(,.-, ь щ х с ) ze

«=

=. — о

Ф сО д

Ф т

«:

IX

Я и

o

CL (Щ и щ о а

° ч

1Щ Щ и а<-

О ФО с о Ф

Е с «

«i

Щ щ а с (z

Щ Ф у

z о

Ь

1 х аа

Ф

IO Ф о о «

o so

Фух

БД

z

«.р

ЗО О

o Z

О

z

QI

«Q

Ф

CL

Ф

Z0 lIz о х и

"ъ

Щ Щ Ф и ай о - о

6. - "2 о х

CL+

C«Q s

S < CL.

«

ssm

Ц1 х

1730198

IZ Ф

««I хха о О о m

suI-Z сп О Ф

o Y «»

CL >S > Ф ао о о u