Способ получения фосфатного покрытия на стальной поверхности

Изобретение относится к поверхностной обработке металлического материала и может быть использовано в машиностроении, металлургии для получения фосфатного покрытия для защиты металлов от коррозии. Способ включает нанесение на обрабатываемую поверхность водного фосфатирующего раствора для получения неорганического покрытия, при этом фосфатирующий раствор наносят методом распыления или облива обрабатываемой поверхности, предварительно нагретой до температуры 100-1050°С. Технический результат: повышение защитных свойств покрытия.

 

Изобретение относится к поверхностной обработке металлического материала, в частности к химической поверхностной обработке путем взаимодействия поверхности с реакционной жидкостью, и может быть использовано в машиностроении, металлургии для получения фосфатного покрытия для защиты металлов от коррозии.

Известны способы получения фосфатного покрытия на металлической поверхности, включающие нанесение на обрабатываемую металлическую поверхность фосфатирующего раствора, содержащего ионы различных элементов, применяемых для получения неорганического покрытия, состоящего из окисных, фосфатных и других сложных неорганических соединений (см. патент РФ №2113541, по МПК С 23 С 22/73, заявленный 05.28.1996 г. и патент РФ №2210624, по МПК С 23 С 22/13, заявленный 06.13.2000 г.).

Наиболее близким по технической сущности является способ получения фосфатного покрытия на металлической поверхности, включающий нанесение на обрабатываемую металлическую поверхность фосфатирующего раствора, содержащего ионы различных элементов, применяемых для получения неорганического покрытия, состоящего из окисных, фосфатных и других сложных неорганических соединений. Обработку поверхности проводят при температуре 35-40°С и свободной кислотности раствора 0,7-2,3 точки. Ионы цинка вводят в фосфатирующий раствор в виде цинксодержащего сырья, фосфатов с фосфорной кислотой, нитратов с азотной кислотой, ионы марганца в виде марганецсодержащего сырья (см. патент РФ №2210624, по МПК С 23 С 22/13, заявленный 06.13.2000 г.).

Общим недостатком известных способов являются недостаточные защитные свойства фосфатного покрытия.

Задачей изобретения является создание способа получения фосфатного покрытия на стальной поверхности, улучшающего защитные свойства покрытия.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения фосфатного покрытия на стальной поверхности, включающем нанесение на обрабатываемую поверхность водного фосфатирующего раствора для получения неорганического покрытия, согласно изобретению фосфатирующий раствор наносят методом распыления или облива обрабатываемой поверхности, предварительно нагретой до температуры 100-1050°С.

Сущность изобретения поясняется на примерах конкретного выполнения.

В первых двух примерах испытания проводили на образцах листовой холоднокатаной стали 08КП (ГОСТ 16523-70) толщиной 0,8-0,9 мм, предварительно обезжирив химическим путем, удалив окалину и ржавчину травлением в 15%-ном растворе серной кислоты. После фосфатирования образцы промывали в воде и сушили. Защитные свойства покрытия определялись согласно ГОСТа 9.402-80, ГОСТ 9.302-88.

Пример 1.

Для проведения испытания предлагаемого способа пластинки из стали нагревали до 110°С и затем опрыскивали фосфатирующим раствором, содержащим ионы цинка, никеля, фосфата и нитрата, корректируемый по мере необходимости корректирующий раствором, содержащим, мас.%: Zn - 12,0-14,0, Р2O5 - 14,4-18,0, NO3 - 11,1-13,7, SO4 - 3,0-4,0, Ni - 0,08-0,1, ClO3 - 0,1-0,3, вода - остальное. Корректирующий раствор добавляли к исходному в количестве 4-5 г/дм3.

Пример 2.

Для проведения испытания предлагаемого способа пластинки из стали нагревали до 1000°С и затем обливали фосфатирующим раствором, содержащим ионы цинка, никеля, фосфата и нитрата, который корректируют по мере необходимости, корректирующим раствором, содержащим, мас.%: Zn - 12,0-14,0, Р2O5 - 14,4-18,0, NO3 - 11,1-13,7, SO4 - 3,0-4,0, Ni - 0,08-0,1, ClO3 - 0,1-0,3, вода - остальное. Корректирующий раствор добавляли к исходному в количестве 4-5 г/дм3.

Пример 3.

В третьем примере состав готовился путем растворения в воде при перемешивании фосфорной кислоты, желтой кровяной соли и танина при следующей соотношении компонентов:

фосфорная кислота - 78, желтая кровяная соль - 25, танин - 15, вода остальное.

При испытании предлагаемый состав наносился в специальной установке методом распыления на горячую стальную трубу с температурой поверхности 800 С°, которая продвигалась со скоростью 3,5 м/с внутри цилиндрической камеры длиной 700 мм. В результате нанесения антикоррозионного покрытия было получено равномерное покрытие темно-синего цвета, твердое, толщиной 10-20 мкм, химически связанное с поверхностным слоем металла.

Пример 4.

В четвертом примере готовился состав путем растворения в воде при следующей соотношении компонентов:

фосфорная кислота - 110, красная кровяная соль - 12, танин - 7, алюминий - 4, вода остальное.

При испытании предлагаемый состав наносился в специальной установке методом распыления на горячую стальную арматуру с температурой поверхности 800 С°, которая продвигалась со скоростью 15 м/сек внутри цилиндрической камеры длиной 700 мм. В результате нанесения антикоррозионного покрытия было получено равномерное покрытие темно-синего цвета, твердое, толщиной 10-20 мкм, химически связанное с поверхностным слоем металла.

Покрытые предлагаемым составом образцы прошли ускоренные климатические испытания в 3-%-ном водном растворе хлорида натрия.

После испытания поверхность образцов труб не имела следов коррозии, а не покрытые образцы имели сплошной по всей поверхности налет ржавчины.

В предлагаемом способе получения фосфатного покрытия любые жидкие фосфатирующие растворы наносятся методом распыления или облива на движущийся или статичный стальной прокат, имеющий температуру в момент нанесения покрытия от 100°С до +1050°С. Способ может осуществляться как непосредственно в процессе производства проката, так и при последующих технологических операциях.

При данном способе обеспечивается качественное, химически связанное с поверхностным слоем стали равномерное покрытие по всей поверхности проката, с однородной структурой и хорошей адгезией к основному металлу.

Данный способ нанесения покрытия с антикоррозионными свойствами, химически связанного с поверхностным слоем стального проката, обеспечивает эффективную и долговременную защиту от поверхностной коррозии стальной прокатной продукции.

Процесс нанесения фосфатного покрытия на поверхность стального проката, находящегося в момент нанесения в нагретом состоянии, в полной мере удовлетворяет основным требованиям техники безопасности и охраны труда.

Данный способ нанесения фосфатного покрытия прошел успешные испытания в производственных условиях. Качественное покрытие было получено непосредственно в процессе проката горячекатаных стальных труб, арматуры.

Техническим результатом изобретения является повышение защитных свойств покрытия.

Способ получения фосфатного покрытия на стальной поверхности, включающий нанесение на обрабатываемую поверхность водного фосфатирующего раствора для получения неорганического покрытия, отличающийся тем, что фосфатирующий раствор наносят методом распыления или облива обрабатываемой поверхности, предварительно нагретой до температуры 100-1050°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам, используемым для получения защитных марганец-фосфатных покрытий толщиной не более 5 мкм на стальных и чугунных поверхностях, эксплуатируемых в условиях трения.

Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности к травлению поверхности углеродистой термообработанной стали с целью удаления окалины и защиты поверхности в металлургической промышленности, метизном производстве, машиностроении и других производствах.

Изобретение относится к химии, нефтехимии, защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других областях промышленности.

Изобретение относится к составам для получения фосфатного покрытия и позволяет обеспечить стабильность свойств покрытия со структурой фосфофилита, высокую коррозионную стойкость при минимальном расходе химикатов.

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, в частности к составам для нанесения фосфатного слоя под лакокрасочные покрытия, и может быть использовано в машиностроении, энергомашиностроении, электро- и радиотехнике.

Изобретение относится к обработке поверхности для обеспечения прочности сцепления гальванических покрытии на магнитных сплавах. .
Изобретение относится к области защиты металлических поверхностей от коррозии, в частности к технологии получения составов для защитных покрытий, и может быть использовано в машиностроении, в металлообрабатывающей и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к обработке металлической поверхности, в частности к фосфатированию, и может быть использовано для защиты металлов от коррозии в любой отрасли машино- и приборостроения, а также перед нанесением лакокрасочных покрытий.

Изобретение относится к прикладной химии, в частности к составам, предназначенным для защиты металлов от коррозии, и может быть использовано в строительстве, машиностроении в коммунальном хозяйстве, на ремонтных предприятиях.
Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении, металлургии, приборостроении и др. .
Изобретение относится к способу нанесения конверсионного покрытия на детали из алюминия и его сплавов и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности
Изобретение относится к способу нанесения конверсионного покрытия на детали из алюминия и его сплавов и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности

Изобретение относится к обработке стальных деталей перед фосфатной химической конверсионной обработкой
Изобретение относится к химической обработке стальной поверхности, в частности к составам для фосфатирования, и может быть использовано для получения антикоррозионного покрытия изделий в металлургии, машиностроении, коммунальном хозяйстве, на ремонтных предприятиях, например для обработки труб и сортового проката

Изобретение относится к изготовлению покрытого смазочным материалом металлического листа для получения посредством деформации металлических тел с пониженным коэффициентом трения и улучшенными трибологическими свойствами
Изобретение относится к области производства концентратов фосфатирования, применяемых в автомобилестроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности для нанесения фосфатного покрытия

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изделиям из магниевых сплавов со сформированным антикоррозионным или лакокрасочным покрытием и способам их изготовления

Изобретение относится к получению листа из электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой, имеющего на наружной поверхности не содержащую хром пленку с отличной стойкостью к отжигу и хорошими магнитными характеристиками
Изобретение относится к электрохимической обработке поверхности титановых сплавов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в том числе авиационной, космической, автомобильной, судостроительной, строительной и архитектуре, и т.д

Изобретение относится к поверхностной обработке металлического материала и может быть использовано в машиностроении, металлургии для получения фосфатного покрытия для защиты металлов от коррозии

Наверх