Состав для хроматирования цинкового покрытия

Изобретение относится к химической обработке защищенных цинковым покрытием деталей из стали. Раствор содержит компоненты при следующем соотношении, г/л: натрия бихромат 45,0-48,0, кислота серная 55,0-60,0, кислота азотная 390,0-400,0, соединения, содержащие фторид-ионы, 55,0-60,0, соединения, содержащие ионы аммония в пересчете на чистое вещество, 40,0-50,0, кобальт сернокислый 1,0-5,0. Изобретение обеспечивает высокую адгезию и декоративность покрытия, влагостойкость, коррозионную стойкость, высокую технологичность, способность к вторичному созданию пассивной пленки в случае механического повреждения покрытия.

 

Изобретение относится к растворам, предназначенным для химической обработки защитного гальванического цинкового покрытия, полученного из щелочного электролита, осажденного на детали из стали, и может применяться для пассивации цинковых покрытий, нанесенных на детали приборостроительной продукции, в частности для получения декоративного покрытия бесцветно-голубого цвета, способного ингибировать коррозию цинка.

Известны растворы, которые обеспечивают получение декоративного покрытия голубого цвета [В.B. Окулов. «Цинкование. Техника и Технология» М., «Глобус», 2008. - C.121-122]. Однако они имеют низкую коррозионную стойкость и устойчивость в атмосфере соляного тумана, кроме того, имеют высокую стоимость.

Раствор для хроматирования цинковой поверхности [патент RU №2006520, МПК C23C 22/24, публ. 30.01.1994] является ближайшим по составу аналогом к объекту заявляемого, принят за прототип и содержит (г/л): соединение хрома шестивалентного (Cr VI) - 2-12, кислоту азотную - 3-7, соединения, содержащие сульфат-ионы ( $$S{O}_4^{2-}$$ ) - 1-6, триэтаноламин - 2-5.

Приготовление раствора осуществляется поочередным растворением каждого из компонентов в любой последовательности в рассчитанном количестве холодной воды. В качестве соединения хрома шестивалентного используется хромовый ангидрид или бихромат калия или натрия. Источником сульфат-ионов являются сульфат натрия или серная кислота. Кислотность рабочего раствора составляет pH 1-2. В процессе эксплуатации кислотность поддерживается на необходимом уровне корректировкой раствора серной или азотной кислотами. Оцинкованные детали обрабатываются в растворе хроматирования при температуре 15-30°C, в течение 0,5-1,0 мин.

После обработки детали промываются холодной водой и сушатся при температуре не выше 50°C. Полученное покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью, вместе с тем не обеспечивает необходимую декоративность изделия.

В основу изобретения положена задача создать раствор для хроматирования, который будет пассиватором, образующий при взаимодействии с поверхностью цинкового покрытия дополнительный барьерный слой, состоящий из труднорастворимых соединений, с высокими адгезией к основанию и декоративностью, ингибирующий коррозию цинка, обладающий способностью к вторичному образованию пассивной пленки при механическом повреждении покрытия, высокой технологичностью и низкой себестоимостью его нанесения.

Поставленная задача достигается тем, что раствор, в который входят натрия бихромат, кислота серная, кислота азотная, соединения, содержащие фторид-ионы, соединения, содержащие ионы аммония, сульфат кобальта, имеет следующее соотношение компонентов, г/л: натрия бихромат 45,0-48,0; кислота серная - 55,0-60,0; кислота азотная - 390,0-400,0; соединения, содержащие фторид-ионы - 55,0-60,0; соединения, содержащие ионы аммония в пересчете на чистое вещество - 40,0-50,0, кобальт сернокислый - 1-5.

Процесс пассивации проводится при pH 1,0-2,0, температуре 15-30°C, в течение 5…10 с. Состав готовят последовательным смешением водных растворов.

Полученное покрытие имеет бесцветно-голубой цвет, обеспечивает высокую влагостойкость, высокую коррозионную стойкость при воздействии соляного тумана, способно ингибировать коррозию цинка. Испытания изделий с таким покрытием при относительной влажности 93% и температуре 40°C в течение 10 суток, а также испытания при воздействии соляного тумана (5%-ный раствор натрия хлористого) в течение 7 суток при температуре 35°C и относительной влажности 98% показали полное соответствие необходимым требованиям.

Раствор для хроматирования цинкового покрытия, содержащий азотную кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бихромат натрия, кислоту серную, соединения, содержащие фторид-ионы, соединения, содержащие ионы аммония, кобальт сернокислый при следующем соотношении компонентов, г/л:

кислота азотная	390,0-400,0
натрия бихромат	45,0-48,0
кислота серная	55,0-60,0
соединения, содержащие фторид-ионы	55,0-60,0
соединения, содержащие ионы аммония
в пересчете на чистое вещество	40,0-50,0
кобальт сернокислый	1,0-5,0