Хроматирующий состав для обработки оцинкованной поверхности


 


Владельцы патента RU 2425911:

Закрытое Акционерное Общество "ФК" (RU)

Изобретение относится к области обработки оцинкованной поверхности. Хроматирующий состав для обработки оцинкованной поверхности содержит, г/л: ионы СrO3 51,0-90,0; ионы Сr3+ 1,0-1,5; ионы фосфата 102,0-120,0; ионы фтороцирконата 0,1-4,0; полиакрилат аммония 3,0-6,0. Технический результат: обеспечение хорошей коррозионной стойкости оцинкованной поверхности без окрашивания при обработке скоростным методом в течение 1-3 секунд. 1 табл.

 

Область техники

Настоящее изобретение описывает хроматирующий состав для обработки оцинкованной поверхности.

Существующий уровень техники

Известно много хроматирующих составов для обработки оцинкованной поверхности.

Например, в патенте «Способ конверсионной обработки цинка и его сплавов» [1] описывается состав для обработки оцинкованной поверхности, обеспечивающий хорошую корозионную стойкость, но только при обработке в течение длительного времени от 1 до 45 минут.

В настоящее время в основном оцинкованную поверхность обрабатывают скоростным методом в течение 1-3 секунд.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному хроматирующему составу является состав, описанный в патенте №Р-39432 «Растворы для хроматирования» [2].

Состав содержит:

10-100 г/л - хромовой кислоты;

1-21 г/л - ионов Cr3+;

0,1-4 г/л - ионов фосфата;

0,1-4 г/л - ионов фтороцирконата,

причем соотношение массовых долей хрома (VI) и хрома (III) составляет от 1,5:1 до 5:1, соотношение массовых долей хромовой кислоты и ионов фтороцирконата составляет от 5:1 до 100:1 и соотношение массовых долей ионов фосфата и ионов фтороцирконата составляет от 0,5:1 до 2:1.

Ионы Cr3+ могут быть получены добавкой в раствор хромовой кислоты восстановителя, такого как щавелевая кислота, дубильная кислота, крахмал, спирт, гидразин или лимонная кислота. Состав также может содержать кремнезем в количестве от 0,1 до 200 г/л.

Данный состав обеспечивает хорошую коррозионную стойкость при обработке оцинкованной поверхности скоростным методом в течение 1-3 секунд, но только в комплексе с лакокрасочным покрытием, и не обеспечивает хорошую коррозионную стойкость оцинкованной поверхности без окрашивания.

Суть настоящего изобретения

В настоящем изобретении предлагается хроматирующий состав для обработки оцинкованной поверхности, который обеспечивает хорошую коррозионную стойкость оцинкованной поверхности без окрашивания при обработке скоростным методом в течение 1-3 секунд.

Хроматирующий состав содержит:

51,0-90,0 г/л - ионов СrO3;
1,0-1,5 г/л - ионов Cr3+;
102,0-120,0 г/л - ионов фосфата;
0,1-4,0 г/л - ионов фтороцирконата;
3,0-6,0 г/л - полиакрилата аммония,
остальное - вода

В заявляемом хроматирующем составе в качестве ионов СrО3 используется отработанный хромсодержащий раствор электролита для хромирования поршневых колец с содержанием СrO3 200-300 г/л.

В качестве ионов фосфата используется экстракционная фосфорная кислота с концентрацией 72%, а в качестве ионов фтороцирконата используется гексафторциркониевая кислота концентрации 40%.

Обработку в заявляемом составе можно осуществлять любым способом: погружением в раствор, напылением или нанесением покрытия валиком. Избыток хроматирующего состава удаляется роликовым отжимом. Далее необходима сушка получаемого покрытия при температуре 100-120°С. Промывка после обработки в заявляемом составе не применяется.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Образцы оцинкованного проката размером 150×200 мм обрабатывали способом напыления при комнатной температуре в течение 1-3 секунд в составе следующего содержания:

51,0 г/л - ионов СrO3;

1,0 г/л - ионов Cr3+;

102,0 г/л - ионов фосфата;

0,1 г/л - ионов фтороцирконата;

3,0 г/л - полиакрилата аммония;

остальное - вода.

Для приготовления состава смешивали 204 г отработанного хромсодержащего электролита с содержанием СrO3 250 г/л, 145 г экстракционной фосфорной кислоты и 644 г воды. Смесь перемешивали и нагревали до 70°С. Затем, не прекращая перемешивания, добавляли 3 г фосфиновой кислоты в качестве восстановителя с целью частичного восстановления хрома шестивалентного в хром трехвалентный до получения 1 г/л ионов Cr3+. По истечении часа (окончания реакции восстановления) в раствор добавляли 0,25 г гексафторциркониевой кислоты и 3 г полиакрилата аммония. Перемешивали смесь до полного растворения компонентов. Перед использованием хроматирующий состав охлаждали до комнатной температуры.

После нанесения покрытия удаляли избыток хроматирующего состава роликами и сушили образцы при температуре 100-120°С. Покрытие, полученное на образцах при использовании этого примера, имело светло-серый цвет и и массу хроматной пленки 40 мг/м2. Содержание хрома в хроматной пленке составляло 28 мг/м2.

Пример 2

Образцы оцинкованного проката размером 150×200 мм обрабатывали способом напыления при комнатной температуре в течение 1-3 секунд в составе следующего содержания:

70,5 г/л - ионов СrO3;

1,25 г/л - ионов Cr3+;

111,0 г/л - ионов фосфата;

2,05 г/л - ионов фтороцирконата;

4,5 г/л - полиакрилата аммония;

остальное - вода.

Для приготовления состава смешивали 282 г отработанного хромсодержащего электролита с содержанием СrO3 250 г/л, 158 г экстракционной фосфорной кислоты и 546 г воды. Смесь перемешивали и нагревали до 70°С. Затем, не прекращая перемешивания, добавляли 3,75 г фосфиновой кислоты в качестве восстановителя с целью частичного восстановления хрома шестивалентного в хром трехвалентный до получения 1 г/л ионов Cr3+. По истечении часа (окончания реакции восстановления) в раствор добавляли 5,2 г гексафторциркониевой кислоты и 4,5 г полиакрилата аммония. Перемешивали смесь до полного растворения компонентов. Перед использованием хроматирующий состав охлаждали до комнатной температуры.

После нанесения покрытия удаляли избыток хроматирующего состава роликами и сушили образцы при температуре 100-120°С. Покрытие, полученное на образцах при использовании этого примера, имело светло-серый цвет и и массу хроматной пленки 45 мг/м2. Содержание хрома в хроматной пленке составляло 30 мг/м2.

Пример 3

Образцы оцинкованного проката размером 150х200 мм обрабатывали способом напыления при комнатной температуре в течение 1-3 секунд в составе следующего содержания:

90,0 г/л - ионов СrО3;

1,5 г/л - ионов Cr3+;

120,0 г/л - ионов фосфата;

4,0 г/л - ионов фтороцирконата;

6,0 г/л - полиакрилата аммония;

остальное - вода,

Для приготовления состава смешивали 360 г отработанного хромсодержащего электролита с содержанием СrO3 250 г/л, 172 г экстракционной фосфорной кислоты и 448 г воды. Смесь перемешивали и нагревали до 70°С. Затем, не прекращая перемешивания, добавляли 4,5 г фосфиновой кислоты в качестве восстановителя с целью частичного восстановления хрома шестивалентного в хром трехвалентный до получения 1,5 г/л ионов Cr3+. По истечении часа (окончания реакции восстановления) в раствор добавляли 10 г гексафторциркониевой кислоты и 6,0 г полиакрилата аммония. Перемешивали смесь до полного растворения компонентов. Перед использованием хроматирующий состав охлаждали до комнатной температуры.

После нанесения покрытия удаляли избыток хроматирующего состава роликами и сушили образцы при температуре 100-120°С. Покрытие, полученное на образцах при использовании этого примера, имело светло-серый цвет и массу хроматной пленки 50 мг/м2. Содержание хрома в хроматной пленке составляло 33 мг/м2.

Пример 4 (по прототипу).

Образцы оцинкованного проката размером 150×200 обрабатывали способом напыления при комнатной температуре в течение 1-3 секунд в составе следующего содержания:

51,0-90,0 г/л - ионов СrO3;

1,0-1,5 г/л - ионов Сr3+;

102,0-120,0 г/л - ионов фосфата;

0,1-4,0 г/л - ионов фтороцирконата;

3,0-6,0 г/л - полиакрилата аммония;

остальное - вода

После нанесения покрытия удаляли избыток хроматирующего состава роликами и сушили образцы при температуре 100-120°С. Покрытие, полученное на образцах при использовании этого примера, имело светло-серый цвет с желтоватым оттенком и массу хроматной пленки 40 мг/м2. Содержание хрома в хроматной пленке составляло 25 мг/м2.

По истечении 24 часов выдержки образцы подвергали испытанию на коррозионную стойкость в камере солевого тумана и в камере влажности до появления следов «белой коррозии».

Результаты коррозионных испытаний данных составов приведены в таблице 1.

Таблица 1
Примеры составов Испытания в камере солевого тумана, час Испытания в камере влажности, час
1 72 120
2 72 144
3 96 168
4 48 72

Из приведенных примеров видно, что использование заявляемого хроматирующего состава позволяет получить хорошую коррозионную стойкость оцинкованной поверхности без окрашивания скоростным методом в течение 1-3 секунд при комнатной температуре.

Литература

1. Акцептованная заявка №60-5670 МКИ С23С 22/43 «Способ конверсионной обработки цинка и его сплавов».

2. Патент Великобритании №2180263 «Растворы для хроматирования».

Хроматирующий состав для обработки оцинкованной поверхности, содержащий, г/л:

ионы СrO3 51,0-90,0
ионы Сr3+ 1,0-1,5
ионы фосфата 102,0-120,0
ионы фтороцирконата 0,1-4,0
полиакрилат аммония 3,0-6,0


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанесения неметаллических покрытий на металлическую поверхность. .

Изобретение относится к области обработки стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к средствам противокоррозионной защиты - составам “холодного” фосфатирования и предназначено для химической подготовки металлических поверхностей перед нанесением лакокрасочных и других покрытий.

Изобретение относится к обработке стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к химической обработке металлов, в частности к растворам трехвалентного хрома для хроматирования цинка, и может быть использовано в машиностроении для защитно-декоративной отделки изделий.

Изобретение относится к металлов от коросан1-1 и может быть ис no«fcc ooas-;u з установках осуики воздуха , в которых McnojIfcnysQYcn аодчые ра- s коиестч сорбент влаги Цель изобретения йылпэтся пооыидакие степени аациты металлов от коррозии в условиях аэрации.
Изобретение относится к области обработки поверхности металлов, в частности к хроматированию оцинкованной стали
Изобретение относится к защите металлов от коррозии, в частности к хроматированию оцинкованной стали. Хроматирующий состав для обработки оцинкованной стали содержит, г/л: ионы хрома шестивалентного 3,744-6,318, ионы хрома трехвалентного 0,01-0,09, фосфат ионы 13,60-22,95, диамид тиоугольную кислоту 0,10-0,12 и воду. Причем соотношение ионов хрома шестивалентного к фосфат ионам в растворе составляет 0,275. Хроматирующий состав при минимальном содержании компонентов обеспечивает высокую коррозионную стойкость оцинкованной стали, при этом позволяет улучшить экологическую обстановку за счет оптимального содержания ионов хрома шестивалентного. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к нанесению на текстурированную электротехническую полосовую сталь слоя фосфатного покрытия. В способе на электротехническую полосовую сталь наносят фосфатный раствор, содержащий по меньшей мере одно соединение хрома (III), коллоидный компонент и по меньшей мере один сложный эфир фосфорной кислоты в качестве стабилизатора (А) коллоида и/или по меньшей мере один ингибитор (В) травления, выбранный из производного тиомочевины, С2-10-алкинола, производного триазина, тиогликолевой кислоты, С1-4-алкиламина, гедрокси-С2-8-тиокарбоновой кислоты и/или полигликолевого эфира жирного спирта, в частности диэтилтиомочевины, проп-2-ин-1-ола, бутин-1,4-диола, тиогликолевой кислоты, и/или гексаметилентетрамина, причем используют фосфатный раствор, содержание шестивалентного хрома в котором меньше, чем 0,2 вес. %. Изобретение позволяет получить на текстурированной электротехнической полосовой стали фосфатный слой, обладающий свойствами, идентичными свойствам хром (VI)-содержащего изоляционного покрытия, и имеющий улучшенные оптические свойства и повышенное напряжение при растяжении. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 17 ил., 10 табл., 7 пр.

Изобретение относится к изготовлению листа из текстурированной электротехнической стали с покрытием. В способе на поверхность изготовленного листа из текстурированной электротехнической стали наносят рабочий раствор покрытия, включающий первичную соль фосфата, содержащую, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из Mg, Al, Ni, Со, Mn, Zn, Fe, Ca и Ва, коллоидный диоксид кремния и, по меньшей мере, одно соединение хромовой кислоты, выбранное из группы, состоящей из хромового ангидрида, солей хромата и бихромата, с последующим прокаливанием, в котором соблюдается условие (i) 800≤Т<860, Т≥1010-399R, 0,3≤R≤0,5 или (ii) 860≤Т≤1000, Т≥985-399R, 0,3≤R≤0,5, где Т обозначает температуру Т стального листа (единицы измерения: °C) при прокаливании, и R обозначает массовое отношение (Cr2O3/P2O5) соединения хромовой кислоты (в пересчете на Cr2O3) к первичной соли фосфата (в пересчете на P2O5) в рабочем растворе покрытия. Изобретение обеспечивает улучшение растягивающего напряжения, создаваемого покрытием на листе из текстурированной электротехнической стали, и снижение потерь в железе листа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области металлургического производства и может быть использовано для получения электроизоляционных покрытий на поверхности анизотропной электротехнической стали
Изобретение относится к области обработки поверхности металлов, в частности к хроматированию оцинкованной стали
Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в различных отраслях промышленности при подготовке металлов под окраску. Состав для удаления коррозии и консервации поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской содержит компоненты при следующем соотношении, г/дм3: фосфорная кислота 305-355, оксид цинка 7-9, тринатрийфосфат 6-11, бихромат калия 11-16, глицерин 25-29, ацетон 50-60, деминерализованная вода - остальное. Изобретение обеспечивает получение мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией при низкой температуре. 2 пр.
Изобретение относится к защите металлов от коррозии, в частности к хроматированию оцинкованной стали. Хроматирующий состав для обработки оцинкованной стали содержит, г/л: ионы хрома шестивалентного 3,744-6,318, ионы хрома трехвалентного 0,01-0,09, фосфат ионы 13,60-22,95, диамид тиоугольную кислоту 0,10-0,12 и воду. Причем соотношение ионов хрома шестивалентного к фосфат ионам в растворе составляет 0,275. Хроматирующий состав при минимальном содержании компонентов обеспечивает высокую коррозионную стойкость оцинкованной стали, при этом позволяет улучшить экологическую обстановку за счет оптимального содержания ионов хрома шестивалентного. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к изготовлению листа из текстурированной электротехнической стали с покрытием. В способе на поверхность изготовленного листа из текстурированной электротехнической стали наносят рабочий раствор покрытия, включающий первичную соль фосфата, содержащую, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из Mg, Al, Ni, Со, Mn, Zn, Fe, Ca и Ва, коллоидный диоксид кремния и, по меньшей мере, одно соединение хромовой кислоты, выбранное из группы, состоящей из хромового ангидрида, солей хромата и бихромата, с последующим прокаливанием, в котором соблюдается условие (i) 800≤Т<860, Т≥1010-399R, 0,3≤R≤0,5 или (ii) 860≤Т≤1000, Т≥985-399R, 0,3≤R≤0,5, где Т обозначает температуру Т стального листа (единицы измерения: °C) при прокаливании, и R обозначает массовое отношение (Cr2O3/P2O5) соединения хромовой кислоты (в пересчете на Cr2O3) к первичной соли фосфата (в пересчете на P2O5) в рабочем растворе покрытия. Изобретение обеспечивает улучшение растягивающего напряжения, создаваемого покрытием на листе из текстурированной электротехнической стали, и снижение потерь в железе листа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Наверх