Способ нанесения фосфатирующего состава

 

Изобретение относится к химической обработке поверхности металла на основе железа перед нанесением лакокрасочных покрытий (ЛКП). Изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности: машиностроении, электро- и радиотехнике и т.д. Способ включает обработку поверхности металла водным раствором, содержащим ионы цинка, марганца, фосфата, нитрата, гидроксиламин сернокислый при следующем соотношении компонентов, г/л: Zn2+ l,5-3,6; Mn2+ 0,45-0,7; Р2О5 7,8-16,8; NO3 1,10-1,8; гидроксиламин сернокислый 3,1-3,6, причем перед обработкой поверхности металла раствором проводят корректировку раствора по свободной кислотности до 0,7-2,3 “точек”. Технический результат - способ позволяет получить фосфатное покрытие с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией при низкой себестоимости состава, улучшение условий труда и экологической обстановки окружающей среды.

Изобретение относится к химической обработке поверхности металла на основе железа (путем нанесения фосфатного покрытия), имеющей сложные конфигурации, и оцинкованной стали перед нанесением лакокрасочных покрытий (ЛКП). Данное изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности: машиностроении, электро- и радиотехнике и т.д.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу является “Способ фосфатирования стальных полос” - патент WO 98/13534 А2, С 23 С 22/00, опубл. 02.04.1998.

Раствор для фосфатирования содержит 1-4 г/л ионов цинка, 0,8-3,5 г/л ионов марганца, 10-30 г/л ионов фосфата, 0,1-3 г/л гидроксиламина в свободном или связанном виде, а также 0,8-3,5 г/л ионов никеля, 0,002-0,2 г/л ионов меди, до 0,8 г/л фторида в свободном или комплексносвязанном виде, причем процесс ведут при температуре от 40 до 70С, содержание свободной кислотности от 0,4 до 4 пунктов.

Недостатком данного способа является сложность приготовления фосфатирующего раствора из-за необходимости дополнительного использования ионов никеля, меди и фторидов, которые ухудшают условия труда и экологическую обстановку окружающей среды.

Задачей данного изобретения является разработка способа нанесения фосфатирующего состава, обеспечивающего получение фосфатного покрытия с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией при низкой себестоимости состава, улучшение условий труда и экологической обстановки окружающей среды.

Поставленная задача достигается тем, что способ нанесения фосфатирующего состава, включающий обработку поверхности металла раствором, содержит ионы цинка, марганца, фосфата, нитрата, гидроксиламин сернокислый и воду при следующем соотношении компонентов, г/л:

Zn2+ 1,5-3,6

Mn2+ 0,45-0,7

Р2O5 7,8-16,8

NO3 1,1-1,8

Гидроксиламин сернокислый 3,1-3,6

причем перед обработкой поверхности металла раствором проводят корректировку раствора по свободной кислотности до 0,7-2,3 “точек”. Поверхностная плотность получаемого фосфатного покрытия от 1,5 до 5 г/м2.

Ионы цинка вводят в фосфатирующий раствор в виде цинксодержащего сырья, фосфаты с фосфорной кислотой, нитраты с азотной кислотой, ионы марганца в виде марганецсодержащего сырья (предпочтительно в виде фосфата марганца). Рабочий состав готовят из расчета разбавления деминерализованной водой 20-60 кг концентрата фосфатирования до 1м3.

Выбранное соотношение компонентов позволяет получить за 1-5 мин светло-серое мелкокристаллическое покрытие, имеющее адгезию в 1 балл, высокую коррозионную стойкость фосфатного покрытия в комплексе с ЛКП.

Испытания проводили на образцах листовой стали 08КП или 08ПС толщиной 0,8-0,9 мм, размером 150х75 мм.

Фосфатирование проводили по следующей схеме:

1. Обезжиривание техническим моющим средством ПТС-5 ТУ 2149-067-10964029-97

Концентрация, г/л 20

Температура, С 65

Время обработки, мин 15

2. Промывка водой

Температура, С 35

Время обработки, мин 1,5

3. Промывка водой

Температура, С 35

Время обработки, мин 0,5

4. Фосфатирование методом погружения

Концентрация, г/л 20-60

Температура, С 46-48

Время обработки, мин 5

Свободная кислотность, точек 0,7-2,3

5. Промывка водой

Температура, С 35

Время обработки, мин 2

6. Промывка дистиллированной водой

Время обработки, мин 5

7. Сушка

Температура, С 100

Время обработки, мин 10

Внешний вид оценивали визуально.

Поверхностную плотность фосфатного покрытия определяют по ГОСТ

9.402-80.

Адгезию определяли в баллах в соответствии с ГОСТ 15140-78 методом решетчатых надрезов.

Коррозионную стойкость определяют в часах по ГОСТ 9.401-91.

Сущность предлагаемого изобретения подтверждается следующими примерами.

Пример 1.

Образцы стали 0,8 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме фосфатирующим раствором следующего состава, г/л:

Zn2+ 1,5

Mn2+ 0,45

Р2O5 7,8

NO3 1,1

Гидроксиламин сернокислый 3,1

Температура 46С, время обработки 5 мин, свободная кислотность 0,7 “точек”, поверхностная плотность фосфатного покрытия 1,5 г/м2.

В результате получено светло-серое, мелкокристаллическое покрытие, имеющее адгезию 1 балл, коррозионную стойкость 450 ч.

Пример 2.

Образцы стали 0,8 ПС подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме фосфатирующим раствором следующего состава, г/л:

Zn2+ 3,6

Mn2+ 0,7

P2O5 16,8

NO3 1,8

Гидроксиламин сернокислый 3,6

Температура 48С, время обработки 5 мин, свободная кислотность 2,3 “точки”, поверхностная плотность фосфатного покрытия 5 г/м2.

В результате получено светло-серое, мелко-кристаллическое покрытие, имеющее адгезию 1 балл, коррозионную стойкость 470 ч.

Пример по прототипу.

Образцы холоднокатаной стали подготавливались к фосфатированию и фосфатировались по вышеуказанной схеме фосфатирующим раствором следующего состава, г/л:

Zn2+ 2,2

Mn2+ 2,2

Р2О5 16,0

3 0,3

Гидроксиламин сернокислый 0,4

Никель 2,2

Фторид 0,2

Температура 65С, время обработки 5 с, свободная кислота 2,1 мл, поверхностная плотность фосфатного покрытия 1,6 г/м2.

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ нанесения фосфатирующего состава позволяет получить фосфатное покрытие с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией при низкой себестоимости состава, улучшение условий труда и экологической обстановки окружающей среды.

Формула изобретения

Способ нанесения фосфатирующего состава, включающий обработку поверхности металла раствором, содержащим ионы цинка, марганца, фосфата, нитрата, гидроксиламин сернокислый и воду при следующем соотношении компонентов, г/л:

Zn2+ 1,5-3,6

Mn2+ 0,45-0,7

Р2O5 7,8-16,8

NO3 1,1-1,8

Гидроксиламин сернокислый 3,1-3,6

причем перед обработкой поверхности металла раствором проводят корректировку раствора по свободной кислотности до 0,7-2,3 “точек”.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам, используемым для получения защитных марганец-фосфатных покрытий толщиной не более 5 мкм на стальных и чугунных поверхностях, эксплуатируемых в условиях трения
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности к составам для обработки поверхности металла на основе железа и оцинкованной стали, которые особенно пригодны для обработки изделий, имеющих сложные конфигурации поверхности, такие как кузова автомобилей, перед нанесением лакокрасочных покрытий (ЛКП)

Изобретение относится к способам фосфатирования поверхностей металлов водными кислыми растворами

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов путем нанесения фосфатного покрытия и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении, металлургической и метизной промышленности для получения покрытий с износостойкими антифрикционными свойствами
Изобретение относится к области получения фосфатирующих концентратов и может быть использовано в машиностроении для получения фосфатного слоя с противоизносными и антифрикционными свойствами

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов путем нанесения фосфатного покрытия

Изобретение относится к химической конверсионной обработке стального материала, который получен с использованием способа поверхностной обработки и жидкости для обработки, в частности, к поверхностно-обработанному материалу, обладающему превосходной устойчивостью к задиранию

Изобретение относится к обработке стальных деталей перед фосфатной химической конверсионной обработкой

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и предназначено для предварительной обработки поверхности металлов под последующее нанесение лакокрасочного покрытия, в частности методом электрофореза

Изобретение относится к фосфатированию металлических поверхностей из стали, оцинкованной или оцинкованной легированной стали, алюминия, алюминированной или алюминированной легированной стали

Изобретение относится к получению листа из электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой, имеющего на наружной поверхности не содержащую хром пленку с отличной стойкостью к отжигу и хорошими магнитными характеристиками

Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности железокобальтовых сплавов. Фосфатирование железокобальтового сплава осуществляют при температуре 95-98°C в течение 2-3 минут в растворе, содержащем, г/дм: P2O5 - 7,4…9,8, Mn2+ - 2,1…2,8, Zn2+ - 11,0…13,0, N O 3 − - 21,0...25,0, N O 2 − - 0,3…0,5. Фосфатирование проводят в динамическом режиме. Изобретение позволяет получить плотные, мелкокристаллические однородные электроизоляционные фосфатные пленки толщиной 3-5 мкм, имеющие величину пробивного напряжения 200-300 В и обладающие защитными свойствами, достаточными для предотвращения коррозии на поверхности детали в межоперационный период. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к химической обработке поверхности металла путем нанесения фосфатного покрытия и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении, металлургической и метизной промышленности. Раствор для фосфатирования металлической поверхности содержит, г/л: Zn2+ 4,55-8,0, P2O5 7,8-14,0, NO3 - 9,1-16,0, Mn2+ 1,17-2,8, Ni2+ 0,07-0,2, F- 0,52-0,8, карбоновая кислота 0,19-0,3, вода - остальное, причем соотношение ионов Mn2+ к ионам Zn2+ составляет (0,257-0,615):(1,0-1,758). В качестве карбоновой кислоты раствор содержит диоксиянтарную, щавелевую или лимонную кислоту. Изобретение позволяет получить мелкокристаллическую фосфатную пленку с оптимальной массой фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 55-70°C, при этом обеспечивает получение покрытий с высокими защитными и износостойкими свойствами. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности прецизионных магнитомягких сплавов типа пермаллой, для получения фосфатного электроизоляционного покрытия толщиной 8-15 мкм. Первый вариант способа включает нанесение на поверхность сплава типа пермаллой гальванического цинкового покрытия из цинкатного электролита, содержащего ZnO – 6-14 г/дм3 и NaOH – 80-140 г/дм3, при плотности тока 3-4 А/дм2, отношении анодной и катодной поверхности 1:2 и температуре 15-30°C в течение 5-7 мин. После этого на слой цинка наносят фосфатный слой при температуре 95-98°C в течение 2-3 минут раствором, содержащим, г/дм3: P2O5 – 7,4-9,8, Mn2+ – 2,1-2,8, Zn2+ – 11,0-13,0, NO3- – 21,0-25,0, NO2- – 0,3-0,5. Во втором варианте способа на поверхность сплава наносят гальваническое цинковое покрытие из цианистого электролита, содержащего ZnO – 15-45 г/дм3, NaCN – 30-120 г/дм3, NaOH – 35-100 г/дм3, при плотности тока 1-5 А/дм2, отношении анодной и катодной поверхности 1:1 и температуре 15-30°C в течение 14-17 мин, после чего наносят фосфатный слой по первому варианту. Техническим результатом является получение плотной, мелкокристаллической однородной фосфатной пленки толщиной 8-15 мкм, имеющей величину пробивного напряжения не ниже 70 В. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к раствору для образования изоляционного покрытия на листе текстурированной электротехнической стали и к листу текстурированной электротехнической стали, имеющему изоляционное покрытие. Раствор для образования изоляционного покрытия на листе текстурированной электротехнической стали содержит водный раствор, полученный смешиванием фосфатного раствора и коллоидного диоксида кремния, причем коллоидный диоксид кремния представляет собой либо частицы коллоидного диоксида кремния, поверхностно модифицированные алюминатом, либо раствор коллоидного диоксида кремния, содержащий алюминат. Водный раствор не содержит хрома. Лист текстурированной электротехнической стали в соответствии с аспектом настоящего изобретения обладает превосходными магнитными свойствами благодаря высокому растягивающему напряжению, а также превосходной электрической изоляцией, термостойкостью, химической стойкостью и химической безопасностью, поскольку лист текстурированной электротехнической стали имеет плотное изоляционное покрытие, которое образовано при использовании раствора для образования изоляционного покрытия. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл.
Наверх