Раствор для холодного фосфатирования стали

 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии путем химической обработки. Предлагаемый раствор позволяет осуществлять консервацию на длительный срок (до 5 лет) изделий из конструкционных сталей при хранении их в закрытом помещении и кратковременном хранении их (до 6 мес) в атмосферных условиях, а также обрабатывать проржавевшую сталь перед нанесением лакокрасочных покрытий . Цель изобретения - повышение защитных свойств фосфатной пленки при одновременной стабилизации продуктов коррозии. Раствор содержит, г/л: ортофосфорную кислоту 75-90; окись цинка 30-40; гипофосфит кальция 0,1-0,5; таннин 1,0-1,5; молибдат аммония 5,0- 15; тиомочевина 0,5-1,0. Повьщ1ение защитных свойств фосфатной пленки при одновременной стабилизации продуктов коррозии достигается введением в раствор молибдата аммония и тиомочевины при определенном соотношении компонентов. 5 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,SU„„1339162

А1 (50 4 С 23 С 22/12 ф{ «f 1 -}« " }}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4005366/22-02 (22) 16.01.86 (46) 23.09,87. Бюл. М - 35 (71) Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (72) Г.С.Селюкова, P.È.ÃóäêîBà и Н.M.Ñàòîíà (53) 621.794.62 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

220393, кл. С 23 С 22/22, 1967.

Авторское свидетельство СССР

259599, кл. С 23 С 22/22, 1967. (54) РАСТВОР ДЛЯ ХОЛОДНОГО ФОСФАТИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к защите металлов от коррозии путем химической обработки, Предлагаемый раствор позволяет осуществлять консервацию на длительный срок (до 5 лет) изделий из конструкционных сталей при хранении их в закрытом помещении и кратковременном хранении их (до

6 мес) в атмосферных условиях, а также обрабатывать проржавевшую сталь перед нанесением лакокрасочных покрытий. Цель изобретения — повышение защитных свойств фосфатной пленки при одновременной стабилизации продуктов коррозии. Раствор содержит, г/л: ортофосфорную кислоту 75-90; окись цинка 30-40; гипофосфит кальция 0,1-0,5; таннин 1,0-1,5; молибдат аммония 5,015; тиомочевина 0,5- 1,0. Повышение защитных свойств фосфатной пленки при одновременной стабилизации продуктов коррозии достигается введением в раствор молибдата аммония и тиомочевины при определенном соотношении компонентов. 5 табл.

1339162

30

40

Изобретение относится к защите металлов от коррозии путем химической обработки поверхности, позволяет осуществлять консервацию на длительный

) срок (да 5 лет) изделий из конструкционных сталей при хранении их в закрытом помещении и кратковременном хранении (сроком не более 6 месяцев) в атмосферных условиях, а также абра- 10 батывать проржавевшую сталь перед нанесением лакокрасачных покрытий.

Целью изобретения является повь шение защитных свойств фосфатной пленки при одновременной стабилиза- 15 ции продуктов коррозии.

Раствор готовят на дистиллированной воде в стекляннои емкости. Первоначально в 80i (ат общего количества) воды растворяют фосфорную кислоту. 20

Затем постепенно при перемешивании вводят все компоненты (за исключением таннина). В 15Х от общего количества воды растворяют таннин, затем раствор таннина вливают B первый раствор, после чего добавляют оставшееся количество воды. Нанесение фосфатных растворов на поверхность иэде— лия может осуществляться окунанием, распылением, кистью и другими методами в один или два слоя. При нанесении двух слоев раствора через 1520 мин после нанесения первого слоя наносится второй, после чего изделие просушивается в течение 10-12 ч.

Предлагаемые составы растворов приведены в табл, 1.

Эффективность предлагаемого состава определяют по сравнению с эффективностью известного состава в

37.-ном растворе NaC1 в камере искусственной погоды и в атмосферных условиях (табл, 2), Скорость коррозии стали марки Ст3 в 3%-ном растворе NaC1 обработанной ингибированными фосфатирующими составами, приведены в табл. 2, Представленные результаты показывают повышение защитных свойств пред- 50 лагаемого состава по сравнению с известным до 6 раз.

Натурные и спьггания в условиях городской атмосферы повышенной агрессивности показывают, что на образцах

Ст-3 обработанных известным раствором, налет ржавчины появляется через

1 мес после испытаний. При обработке предлагаемым составом налет ржавчины появляется через 4 мес испытаний.

Эффективность состава при обработке им поверхности стали под ЛКП проверяют в камере искусственной погоды.

Результаты испытаний ингибированньгх фосфатирующих составов при обработке им поверхности стали (СТ-3) перед нанесением ЛКП (rp.ГФ-020) приведены в табл. 3 (продолжительность испытаний 30 сут) .

При толщине ржавчины>50 мкм эффективность обработки ингибированными фосфатирующими составами резко снижается.

Как следует из результатов испьг таний, предлагаемый состав эффективно защищает сталь в атмосферных условиях и повышает защиту лакокрасочными материалами при обработке как чистой, так и проржавевшей поверхности.

Введение молибдата в предлагаемый состав улучшает защитные свойства пленки, уменьшает ее растворимость в каррозионно-агрессивных средах в связи с образованием на поверхности стали в сочетании с фосфорной кислотой нерастворимых комплексных солей дималибдато-фосфоновой кислоты, имеющей кристаллическую структуру (табл. 4).

Скорость коррозии (К,, г/м ) стали Ст-3 (в ЗХ-ном растворе NaC1) обработанной ингибированным раствором холодного фосфатирования (время испытаний 10 сут), приведена в табл.4.

Скорость коррозии (К,, г/м ) марки стали Ст-3 (в ЗХ-ном растворе

NaC1) обработанной ингибированным раствором холодного фосфатирования

;(время испытаний 10 сут), приведена в табл. 5.

Введение в предлагаемый состав тиомочевины лишь совместно с молибдатом аммония повышает защитные свойства фосфатной пленки (табл. 2) за счет того, что сероводород, образующийся в растворе при разложении тиомочевины, способствует образованию из молибдатов в кислом растворе легко адсорбирующихся на активных центрах окислов молибдена. Таким образом, совместное введение тиомочевины и молибдата позволяет ингибировать процесс растворения железа в фосфорнокислотном растворе и повысить защит-, 62

4 ства фосфатной пленки при одновременной стаблиэации продуктов коррозии.

Формул а изобретения

Раствор для холодного фосфатирования стали, содержащий ортофосфорную кислоту, окись цинка, гипофосфит кальция и таннин, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьш)ения защитных свойств фосфатной пленки при одновременной стабилизации продуктов коррозии, он дополнительно содержит молибдат аммония и тиомочевину при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ортофосфорная кислота

Окись цинка

Гипофосфит кальция

Таннин

Иолибдат аммония

Тиомочевина

75-90

30-40

О, 1-0,5

1,0-1, 5

5,0-15

0,5-1,0

Та блица 1

Содержание компонентов, г/л, в составе

1 2 3 4 5

Компоненты

Ортофосфорная кислота

100

80

75

50

20

Окись цинка

Гипофосфит кальция

1,0

0,5

0 05 О,1 0,3

0,5 1,0 1,2

2,0

1,5

Таннин

Молибдат аммония

15 20

5,0 10

1,0

1,5

1,0

0,7

0,5

0,1

Тиомочевина

Продолжение табл.2

Т а б л и ц а 2

Состав раствора

Состав раствора

1,0 1,1

0,7 0,9

0,5

0,4

Предлагаемый

0,5

0,9

1,0

1,2

1,0

1е7

1,5 2,0

2,2

3 13391 ные свойства образующейся фосфатной пленки.

Проводят проверку эффективности предлагаемого состава как стабилиза5 тора продуктов коррозии. При нанесении состава на проржавевшую поверхность при толщине ржавчины до 50 мкм последняя темнеет, приобретая серую или темно-коричневую окраску. Испытания в камере искусственной погоды образцов, очищенных от ржавчины механическим способом, и образцов проржавевших и обработанных предлагаемым составом показывают, что на образцах, очищенных от ржавчины механическим способом, налет ржавчины появляется через две недели испытания, в то же время как образцы с преобразованными продуктами коррозии остаются без изменений.

Таким образом, предлагаемый раствор позволяет повысить защитные свойСкорость коррозии кг/м за время испытаний

3 сут 10 сут 30 сут !

Известный 2,5 4, 1 5,2

Скорость коррозии кг/й эа время испытаний

1339162

Т Ф б лип а

Состав раствора

Состояни поверхно ти беэ обработ- известный предлагаемый ки фосфатным составом t 2 3 4 5

Крупные пузыри по всей поОчищена, обеэжирена сыпи верхности.

Несколько очагов коррозии

То же

Пузыри,местами мелРжавая (2 мкм) Несколько очаГов сыТо же пи и пузырей кие очаги коррозии, Металл в исходном состоянии и

Пуэыри,очаги коррозии по всей поРжавая (30—

40 мкм) Несколько точек корроэии и очагов верхности сыпи

Таблица 4

Концентрация молибдата аммония

1 Т

Состав раствора, г/л

1 0 5 0 10 0 15 0 20 0

Ортофосфорная кислота 80

1,75 1,1 0 85 1 0

1,65

Окись цинка 35

Гипофосфит кальция 0,3

Таннин 1,2

Молибдат аммония

Мелкие пузыри по краю образца. Металл чистый

Несколько точек сыпи

Беэ нэ- Беэ иэ- Беэ иэ- Несколько менений менений мененнй точек

1339162

Та блица 5

Концентоаиия тиомочевины

0,5 О ° 7 1тО 1,5

0,1

Ортофосфорная кислота 80

Окись цинка 35

Гипофосфит кальция 0,3

0,96 0,7 0,87

1,48

1,3

Таннин 1,2

Молибдат аммония 10

Составитель А.Бордачева

Редактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова

Корректор Г.Решетник

Заказ 4187/19 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4