Антикоррозионная композиция
Изобретение относится к составам для нанесения покрытий и может быть использовано для защиты черных металлов от коррозии цинкнаполненными композициями. Технической задачей заявленного изобретения является улучшение антикоррозионных и антифрикционных свойств, повышение износостойкости, электропроводности, стойкости к растрескиванию при высыхании, повышение адгезии к металлу, свариваемости, прочности при ударе. Поставленная задача была решена тем, что композиция содержит цинк и связующее - жидкое стекло - калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 4,8-5,3 или смесь натриево-литиевого жидкого стекла с силикатным модулем 3,8-4,2 состава: силикат натрия растворимый, гидрат окиси лития технический, белая сажа, вода питьевая, феррофосфор. 1 табл.
Изобретение относится к составам для нанесения покрытий и может быть использовано в различных отраслях: машиностроении, судостроении, транспортном машиностроении, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей для защиты черных металлов от коррозии цинкнаполненными композициями.
Известна антикоррозионная композиция марки ЦВЭС (Технические условия ТУ 494К-АО64-04-93 «Композиция антикоррозионная марки ЦВЭС»), содержащая высокодисперсный цинковый порошок ПЦВД и этил-силикатное связующее с соотношением компонентов от 1:1 до 2:1.
Данная композиция имеет следующие недостатки: низкая износостойкость покрытия в условиях эксплуатации трущихся поверхностей, содержание в составе композиции этилового спирта (до 50% от связующего), применение которого приводит к увеличению пожаро-взрывоопасности и ухудшению санитарно-гигиенических условий труда, растрескиванию при высыхании, ухудшению качества сварного шва при сварочных работах.
Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является антикоррозионная цинк-силикатная композиция Силика-цинк-2 (СЦ-2) (В.А.Орлов. Цинк - силикатные покрытия. М.: Машиностроение, 1984 г. стр.13-16), содержащая цинк и связующее-жидкое стекло.
Эта композиция имеет низкую адгезию к поверхности металла, требует нанесения отвердителя на покрытие, полученное с ее помощью, низкие антифрикционные свойства и износостойкость.
Задачей изобретения является создание композиции, позволяющей достичь улучшенных антикоррозионных и антифрикционных свойств, повышенной износостойкости, электропроводности, стойкости к растрескиванию при высыхании, адгезии к металлу, свариваемости, прочности при ударе.
Поставленная задача решается за счет того, что антикоррозионная композиция, содержащая цинк и связующее - жидкое стекло, дополнительно содержит феррофосфор, а в качестве связующего - жидкого стекла - содержит калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 4,8-5,3 или смесь натриево-литиевого жидкого стекла с силикатным модулем 3,8-4,2 состава, мас.%:
| силикат натрия растворимый | 18,0 |
| гидрат окиси лития технический | 2,4 |
| белая сажа | 8,1 |
| вода питьевая | 71,5, |
при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
| цинк | 36-64 |
| феррофосфор | 16-24 |
| калиевое жидкое стекло с силикатным модулем | 4,8-5,3 |
| или указанная смесь натриево-литиевого жидкого | |
| стекла с силикатным модулем 3,8-4,2 | 20-40. |
Введение в состав заявляемой композиции феррофосфор Fe2Р до 16-24% позволяет повысить антикоррозионные свойства, так как при взаимодействии покрытия с окружающей средой происходит образование соединений с ионной связью типа Ме(OH)+ и Ме++ (Me - металл) и оксидов полиметаллов, входящих в состав композиции. Соединения с ионной связью увеличивают адгезию покрытия к металлической поверхности и устойчивость значений электродных потенциалов.
Использование смеси натриево-литиевого жидкого стекла состава, мас.%: силикат натрия растворимый - 18,0; гидрат окиси лития (технический) - 2,4; белая сажа - 8,1; вода питьевая - 71,5, позволяет ускорить отверждение.
Для изучения износостойкости и антифрикционных свойств был проведен комплекс исследовательских работ по покрытию передних рессор автомобиля КАМА3-55111 заявляемой композицией, прототипом и краской по действующей технологии и их стендовых испытаний в условиях ОАО «Чусовской металлургический завод».
Обобщенные результаты показателей срока службы приведены в таблице:
| № партии рессор | Композиция | Долговечность, циклов | ||
| Nmin | Nmax | N | ||
| 1 | СЦ прототип | 50000 | 125000 | 101204 |
| 2 | СЦ прототип | 93480 | 120040 | 106065 |
| 3 | СЦ прототип | 96480 | 125000 | 108628 |
| 4 | Заявляемая | 97680 | 120840 | 110000 |
| цинк, % | Fe2Р, % | связующее, % | ||
| 64 | 16 | 20 | ||
| 5 | Заявляемая | 97440 | 147300 | 124760 |
| цинк, % | Fe2P, % | связующее % | ||
| 50 | 20 | 30 | ||
| 6 | Заявляемая | 107640 | 136200 | 120080 |
| цинк, % | Fe2P, % | связующее, % | ||
| 36 | 24 | 40 | ||
| где Nmin - минимальное количество циклов до поломки рессоры; Nmax - максимальное количество циклов до поломки рессоры; N - усредненное количество циклов каждой партии рессор; |
Количество партий 6, рессор в партии 5 штук.
После испытаний рессоры разобрали и произвели осмотр всех листов. При осмотре обращали внимание на:
- наличие или отсутствие нагартовывания покрытия;
- наличие или отсутствие отслоений и трещин в покрытии;
- появление следов коррозии;
- количество мест и характер истираний.
Рессорные листы до и после испытаний были подвергнуты также проверке на адгезию, твердость покрытий и на ударную прочность покрытий.
Как видно из таблицы, при применении заявляемой композиции (партии 4-6) увеличивается долговечность рессор за счет увеличения износостойкости и улучшения антифрикционных свойств покрытия.
Таким образом, применение предлагаемой композиции позволяет достичь улучшенных антикоррозионных и антифрикционных свойств, повышенной износостойкости, электропроводности, стойкости к растрескиванию при высыхании, адгезии к металлу, свариваемости, прочности при ударе.
Антикоррозионная композиция, содержащая цинк и связующее - жидкое стекло, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит феррофосфор, а в качестве связующего - жидкого стекла содержит калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 4,8-5,3 или смесь натриево-литиевого жидкого стекла с силикатным модулем 3,8-4,2 состава, мас.%:
| Силикат натрия растворимый | 18,0 |
| Гидрат окиси лития технический | 2,4 |
| Белая сажа | 8,1 |
| Вода питьевая | 71,5 |
при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
| Цинк | 36-64 |
| Феррофосфор | 16-24 |
| Калиевое жидкое стекло с силикатным модулем | 4,8-5,3 |
| или Указанная смесь натриево-литиевого | |
| жидкого стекла с силикатным модулем 3,8-4,2 | 20-40 |
