Способ фосфатирования стальных деталей

Изобретение относится к области нанесения химических покрытий и может быть использовано в технологических процессах защиты металлов от коррозии и подготовке изделий к операциям холодной деформации. Способ включает операции обезжиривания, травления, активации, фосфатирования, нейтрализации и пропитки, при этом операции обезжиривания, активации и нейтрализации проводят в растворе моющего средства Фоскон-203 при его содержании 10-30 г/л и температуре 60-80°С. Технический результат: сокращение числа используемых растворов для подготовки деталей перед фосфатированием и последующей обработки, экономия химикатов и сокращение числа ванн. 1 табл.

 

Изобретение относится к области нанесения химических покрытий и может быть использовано в технологических процессах защиты металлов от коррозии и подготовки изделий к операциям холодной деформации.

Известен способ фосфатирования перед холодной деформацией, включающий обезжиривание в щелочных моющих растворах, травление в серной или соляной кислоте, фосфатирование и пропитку в растворе хозяйственного мыла ("Инженерная гальванотехника в приборостроении", М., Машиностроение, 1977 г., с.283-285). Однако эта технология не обеспечивает стабильности процесса и качества получаемых покрытий.

Наиболее близок к предлагаемому способ, включающий помимо перечисленных операций активацию после травления в растворе нитрита натрия и нейтрализацию после фосфатирования в растворе нейтрализатора фосфатирования (состоящего из нитрита натрия и тетрабората натрия). Фосфатирование при этом происходит в растворах специальных концентратов (Фоскон-13 (ранее назывался КФЭ-1), КФ-7 и др.), а пропитка - в составах на основе стеаратов (НБ-11М, СФ-А и др.). (РТМ 37.002.0240-77. "Технология фосфатирования стальных деталей". Министерство автомобильной промышленности, Львов, 1978 г., с.29-32).

К недостаткам данного способа можно отнести большое разнообразие химикатов, используемых для осуществления процесса, и большое количество ванн, необходимых для обработки деталей.

Технический результат: сокращение числа используемых растворов для подготовки деталей перед фосфатированием и последующей обработки и в связи с этим - экономия химикатов и сокращение числа ванн.

Технический результат достигается тем, что способ получения фосфатных покрытий включает операции обезжиривания, травления, активации, фосфатирования, нейтрализации и пропитки, при этом операции обезжиривания, активации и нейтрализации проводят в растворе моющего средства Фоскон-203 при его содержании 10-30 г/л и температуре 60-80°С.

Моющее средство Фоскон-203 (ранее БФК-1) выпускается по ТУ 2499-110-10964029-99 и представляет собой сыпучий порошок желтовато-белого цвета, содержащий фосфорнокислые соли, предназначенный для мойки металлических поверхностей (листовой прокат). Благодаря щелочным свойствам он не только хорошо обезжиривает детали перед фосфатированием, но и нейтрализует на их поверхности остатки кислотных растворов после травления и фосфатирования, не допуская их попадания в растворы фосфатирования и стеаратной пропитки. Входящие в состав Фоскон-203 поверхностно-активные вещества способствуют лучшей межоперационной промывке деталей и потому - повышению стабильности составов растворов и улучшению качества фосфатирования. Занос Фоскон-203 в ванны фосфатирования и пропитки не сказывается отрицательно на их работе.

С целью подтверждения эффективности нового способа фосфатирования были проведены испытания двух способов нанесения покрытия. Операции обработки деталей и качество полученного покрытия представлены в таблице и на схеме.

Таблица.

Осуществляемые способы Фосфатирования
Перечень операций

и характеристика фосфатных покрытий
ПрототипыПредлагаемые
Пример 1Пример 2Пример 3
1. ОбезжириваниеЛабомид-203 - 30 г/л Т - 70°С Продолжит. 15 мин.Фоскон-203 - 10 г/л Т - 80°с Продолжит. 20 мин.Фоскон-203 - 20 г/л Т - 70°С Продолжит. 20 мин.Фоскон-203 - 30 г/л Т - 60°С Продолжит. 20 мин.
2. ТравлениеКислота соляная - 500 г/л Т=20°С Продолжит. 3 мин.Кислота соляная - 500 г/л Т=20°С Продолжит. 3 мин.Кислота соляная - 500 г/л Т=20°С Продолжит. 3 мин.Кислота соляная - 500 г/л Т=20°С Продолжит. 3 мин.
3. АктивацияНитрит натрия - 1 г/л Т=70°С Продолжит. 3 мин.Фоскон-203 - 10 г/л Т=80°С Продолжит. 3 мин.Фоскон-203 - 20 г/л Т=70°С Продолжит. 3 мин.Фоскон-203 - 30 г/л Т=60°С Продолжит. 3 мин.
4. ФосфатированиеКонцентрат КФ-7 - 45 г/л Т=70°С Продолжит. 20 мин.Концентрат КФ-7 - 45 г/л Т=70°С Продолжит. 20 мин.Концентрат КФ-7 - 45 г/л=70°С Продолжит. 20 мин.Концентрат КФ-7 - 45 г/л Т=70°С Продолжит. 20 мин.
5. НейтрализацияНитрит натрия - 1 г/л Тетраборно-кислый натрий - 2 г/л Т=70°С Продолжит. - 3 мин.Фоскон-203 - 10 г/л Т=80°С Продолжит. 3 мин.Фоскон-203 - 20 г/л Т=70°С Продолжит. 3 мин.Фоскон-203 - 30 г/л Т=60°С Продолжит. 3 мин.
6. ПропиткаСтеарат НБ11М - 35 г/л Т=65°С Продолжит. 4 мин.Стеарат НБ11М - 30 г/л Т=65°С Продолжит. 4 мин.Стеарат НБ11М - 30 г/л Т=65°С Продолжит. 4 мин.Стеарат НБ11М - 30 г/л Т=65°С Продолжит. 4 мин.
Внешний вид Фосфатного покрытияТемно-серое, плотное, однородное. После пропитки - белое, гладкое, ровноеТемно-серое, плотное, однородное. После пропитки - белое, гладкое, ровноеТемно-серое, плотное, однородное. После пропитки - белое, гладкое, ровноеТемно-серое, плотное, однородное. После пропитки - белое, гладкое, ровное
Масса Фосфатного покрытия на ед.плошади поверхн. (норма>5 г/м2)9,48,88,710,2
Масса стеарата на единицу площади поверхности (норма>5 г/м2)9,49,28,67,8

Последовательность выполнения операций при фосфатировании

Цифровые обозначения операций соответствуют их обозначению, указанному в таблице.

Как видно из приведенных в таблице и на схеме данных, число ванн (не считая промывочных) для осуществления способа фосфатирования, согласно прототипу, составляет шесть, а число химикатов - семь. А по предлагаемому способу они сокращаются до четырех ванн и четырех химикатов, так как операции 1, 3, 5 - обезжиривания, активации и нейтрализации осуществляются в одной ванне одного состава. Все свойства фосфатных покрытий, полученных по предлагаемому способу, не уступают по характеристикам свойствам прототипа и удовлетворяют требованиям нормативных документов (ГОСТ 8.301-86, РТМ 37.002.0240-77).

Учитывая, что в прототипе две высвобождающиеся ванны эксплуатируются при температуре 70°С, уменьшение числа ванн приведет не только к сокращению необходимых производственных площадей и к экономии химикатов, но и к существенному снижению расхода энергоносителей, потребных для обогрева раствора.

Способ получения фосфатных покрытий, включающий операции обезжиривания, травления, активации, фосфатирования, нейтрализации и пропитки стальных деталей, отличаюшийся тем, что операции обезжиривания, активации и нейтрализации проводят в растворе моющего средства Фоскон-203 при его содержании 10-30 г/л и температуре 60-80°С.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при нанесении фосфатных покрытий различного назначения. .
Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности фосфатных покрытий. .

Изобретение относится к области обработки для защиты от коррозии кузовов транспортных средств или приборов бытовой техники с образованием защитного слоя на поверхности цветных металлов.

Изобретение относится к защите от коррозии деталей из алюминиевых сплавов. .

Изобретение относится к составам, которые, будучи нанесенными на поверхность твердого тела, образуют на ней тонкую молекулярную защитную пленку. .

Изобретение относится к способам обработки аппаратуры и изделий из металлических конструкционных материалов, предназначенных для эксплуатации в растворах перекиси водорода, и может быть использовано в химической промышленности и других областях техники, связанных с использованием перекиси водорода.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к защите от электрохимической высокотемпературной коррозии изделий, выполненных из бериллия, таких как рентгеновские окна, диски, оптические зеркала

Изобретение относится к химической обработке поверхности магниевых сплавов и может быть использовано для изделий в космической, авиационной, автомобильной промышленностях, а также в электронной, электронно-вычислительной и других областях техники

Изобретение относится к использованию раствора для обработки оцинкованного стального листа с нанесенным на него металлическим покрытием

Изобретение относится к области нанесения неметаллических покрытий на металлическую поверхность

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к композициям для удаления гипсосодержащих отложений с включениями сульфида и оксида железа
Изобретение относится к водному антикоррозионному средству для покрытия металлических субстратов
Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, в частности к пассивации изделий из серебра и его сплавов, и может быть использовано в приборостроении, ювелирной и радиоэлектронной промышленности
Наверх