Состав для хроматирования цинковой поверхности

 

Изобретение относится к химической обработке защитных металлических покрытий и может быть использовано для увеличения коррозионной стойкости оцинкованных деталей на предприятиях машиностроения. Сущность изобретения: состав для хроматирования цинковой поверхности, содержащей соединение хрома шестивалентного, азотную кислоту и ионы сульфата, дополнительно содержит триэтаноламин. 1 табл.

Изобретение относится к химической обработке защитных металлических покрытий и может быть использовано на предприятиях машиностроения для увеличения коррозионной стойкости оцинкованных деталей.

В практике гальванической обработки изделий широко известна операция хроматирования цинковых покрытий, осуществляемая, как правило, в растворах хромсодержащих соединений в присутствии анионов-активаторов.

Из описанных в литературе составов для хроматирования цинковых покрытий к заявляемому изобретению наиболее близок раствор, содержащий соединение хрома шестивалентного (хромовый ангидрид или бихромат калия или натрия) в количестве 4-35 г/л (в пересчете на Cr⁶⁺ 2-12 г/л), кислоту азотную в количестве 3-7 г/л и соединение, содержащее сульфат-ион (натрий сернокислый) в количестве 10-15 г/л (в пересчете на SO₄^2- 3-6 г/л) (ГОСТ 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий, карта 81, состав 2, с. 145-146).

К недостаткам данного раствора относится сравнительно быстрое изменение его состава в процессе эксплуатации, связанное с накоплением в нем цинка и хрома трехвалентного. Накопление вредных примесей приводит к ухудшению внешнего вида хроматных пленок, снижению их коррозионной стойкости и к выходу из строя раствора хроматирования. Частая замена раствора связана с необходимостью его нейтрализации, с дополнительными материальными затратами, усложнением обслуживания процесса.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков путем уменьшения растворения цинка и накопления хрома трехвалентного в процессе эксплуатации раствора хроматирования.

Для достижения указанной цели в известный раствор хроматирования, содержащий соединение хрома шестивалентного, азотную кислоту и сульфатсодержащее соединение, дополнительно введен триэтаноламин, при этом содержание всех указанных компонентов должно быть в следующих соотношениях, г/л: Соединение хрома шести- валентного (в пересчете на Cr⁶⁺) 2 - 12 Кислота азотная 3 - 7 Соединение, содержащее сульфат-ионы в пересчете на SO₄^2-) 1 - 6 Триэтаноламин 2 - 5 Приготовление раствора хроматирования осуществлялось поочередным растворением каждого из компонентов в любой последовательности в рассчитанном количестве холодной воды. В качестве соединения хрома шестивалентного использовался хромовый ангидрид или бихромат калия или натрия. Источником сульфат-ионов являлся сульфат натрия или серная кислота. Кислотность рабочего раствора составляла рН 1-2. В процессе эксплуатации кислотность поддерживалась на необходимом уровне корректировкой раствора серной или азотной кислотой. Оцинкованные детали обрабатывались в растворе хроматирования при 15-30^оС в течение 0,5-1,0 мин. После обработки детали промывались холодной или теплой водой и сушились при температуре не выше 50^оС.

Для подтверждения преимуществ предлагаемого состава были приготовлены пять растворов хроматирования - один, взятый в качестве прототипа, и остальные в соответствии с заявленной рецептурой с разным содержанием триэтаноламина. Обработке в хроматирующих растворах подвергались плоские образцы из стали 08 КП поверхностью 1 дм² с цинковыми покрытиями толщиной 6-9 мкм, полученными из электролитов цинкатного цинкования с добавкой НБЦМ при 3-4 А/дм². Через растворы хроматирования пропускалось строго фиксированное количество образцов, выдерживаемых в растворах одинаковое время при равной кислотности и температуре. Накопление вредных примесей (цинка и хрома трехвалентного) в процессе работы растворов, а также изменение внешнего вида хроматных пленок показано в таблице.

Как видно из результатов испытаний, введение в раствор хроматирования триэтаноламина в количестве 2-5 г/л уменьшает растворение цинка и накопление трехвалентного хрома примерно в 1,5 раза. Предложенный состав для хроматирования с триэтаноламином благодаря меньшему накоплению вредных примесей имеет увеличенный срок службы, сокращаются расходы на его приготовление и нейтрализацию. (56) Инженерная гальванотехника в приборостроении. М. : Машиностроение, 1977, с. 119.

ГОСТ 9.305.84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий, с. 145-146.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ХРОМАТИРОВАНИЯ ЦИНКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ, содержащий соединение хрома шестивалентного, азотную кислоту и ионы сульфата, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы состава, а также улучшения внешнего вида хроматных пленок, он дополнительно содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, г/л: Соединение хрома шестивалентного (Cr YI) 2 - 12 Азотная кислота 3 - 7 Соединение, содержащее сульфат-ионы (SO₄^2-) 1 - 6
Триэтаноламин 2 - 5

РИСУНКИ

Рисунок 1