Способ получения состава для фосфатирования

 

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. Способ получения состава для фосфатирования включает приготовление порошкообразной смеси, содержащей, мас.%: дигидрофосфат цинка 60,0 - 65,0, нитрат натрия 30,0 - 39,0, нитрат никеля 0,5 - 1,5 и фосфат натрия 0,5 - 5,0, и последующее растворение смеси в воде до рабочей концентрации 8 - 60 г/л. В результате применения способа снижается температура процесса фосфатирования, шламообразование, увеличивается время работы состава до его корректировки по концентрации.

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.

Известен способ получения состава для фосфатирования, включающий смешение порошка дигидрофосфата цинка с нитратом натрия, растворение приготовленной смеси компонентов в воде до получения состава необходимой рабочей концентрации 100 120 г/л с последующим его использованием по назначению, фосфатирование полученным составом осуществляют при температуре 80 85^oC в течение 4 6 минут при достаточно высоком шламообразовании.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения состава для фосфатирования, включающий смешение порошков дигидрофосфата цинка (71 мас.) с нитратом натрия (29 мас.), растворение приготовленной смеси компонентов в воде до получения состава, необходимой рабочей концентрации с последующим его использованием по назначению. Полученный состав позволяет проводить процесс фосфатирования при температуре 45 75^oC в течение 1,25 3,5 мин и рабочей концентрации состава 12 150 г/л.

Целью изобретения является снижение температуры фосфатирования, снижение шламообразования, повышение времени работы состава до его корректировки по концентрации.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения состава для фосфатирования включает приготовление порошкообразной смеси, содержащей смешение дигидрофосфата цинка, нитрата натрия, нитрата никеля и фосфата натрия с последующим растворением в воде при следующем соотношении компонентов, мас.

Дигидрофосфат цинка 60,0 65,0 Нитрат натрия 30,0 39,0 Нитрат никеля 0,5 1,5 Фосфат натрия 0,5 5,0 причем растворение смеси в воде ведут до рабочей концентрации 8 60 г/л.

Пример 1. Готовят 100 г смеси порошков смешением 60 г дигидрофосфата цинка Zn (H₂PO₄)₂, 39 г нитрата натрия NaNO₃, 0,3 г нитрата никеля Ni(NO₃)₂ · 6H₂O и 0,5 г дигидрофосфата натрия NaH₂PO₄ · 2H₂O (60,0; 39,0; 0,5 и 0,5 мас. соответственно). Приготовленную смесь компонентов растворяют в воде из расчета 8 г смеси на 1 л раствора. Полученный состав используют для фосфатирования поверхности изделия из стали-3 методом распыления в течение 1 минуты при температуре 40^oC и давлении 0,15 МПа. Полученное на поверхности изделия из стали покрытие мелкокристаллическое со структурой фосфофиллита, по коррозионной стойкости соответствует требованиям ГОСТ 9.302 79.

Пример 2. Готовят 100 г смеси порошков смешением 65 г дигидрофосфата цинка, 30 г нитрата натрия, 1,5 г нитрата никеля и 3,5 г гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ · 12H₂O (65,0; 30,0; 1,5 и 3,5 мас. соответственно). Приготовленную смесь компонентов растворяют в воде из расчета 10 г смеси на 1 л раствора. Полученный состав распыляют на изделие из углеродистой стали в течение 1 минуты при 30^oC и давлении 0,2 МПа. Полученное покрытие соответствует требованиям по коррозионной стойкости.

Пример 3. Готовят 100 г смеси порошков смешением 63 г дигидрофосфата цинка, 31 г нитрата натрия, 1 г нитрата никеля и 5 г ортофосфата натрия - Na₃PO₄ · 12H₂O (63,0; 31,0; 1,0 и 5,0 мас. соответственно). Приготовленную смесь компонентов растворяют в воде из расчета 60 г/л, заливают в ванну и ведут фосфатирование изделия из стали-3 методом погружения при температуре 65^oC в течение 3,0 минут. Полученное мелкокристаллическое покрытие удовлетворяет требованиям по коррозионной стойкости. Шламообразование при нанесении покрытия составляет 1,2 г/л. Состав позволяет обработать свыше 6 м² поверхности в 1 л раствора до корректировки его по концентрации.

Таким образом, состав для фосфатирования, полученный по предлагаемому способу, позволяет получать цинкофосфатное мелкокристаллическое покрытие методом распыления и погружения, при этом время работы состава до корректировки его по концентрации увеличивается на 10 20% относительно известных, снижается также процесс шламообразования до величины не более 1,2 г/м² и температуры процесса.

Кроме того, составы для фосфатирования, полученные по предлагаемому способу, показали высокие результаты при нанесении покрытий на стальную проволоку из низкоуглеродистой и высокоуглеродистой стали, при этом время фосфатирования проволоки в потоке 20 50 с, а в стационарной ванне 5 10 минут при температуре процесса не выше 70^oC.

Использование сухих смесей из порошков дигидрофосфата цинка, нитратов натрия и никеля, фосфатов натрия для приготовления состава для фосфатирования позволяет готовить составы, необходимых рабочих концентраций в любых объемах и в различных условиях эксплуатации.

Формула изобретения

Способ получения состава для фосфатирования, включающий приготовление порошкообразной смеси, содержащей дигидрофосфат цинка и нитрат натрия, с последующим растворением ее в воде, отличающийся тем, что смесь дополнительно содержит нитрат никеля и фосфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Дигидрофосфат цинка 60,0 65,0 Нитрат натрия 30,0 39,0 Нитрат никеля 0,5 1,5 Фосфат натрия 0,5 5,0
а растворение смеси в воде ведут до рабочей концентрации 8 60 г/л.