Цинкохроматное покрытие на стали (варианты)

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты стальных изделий от коррозии с помощью многослойных покрытий. Цинкохроматное покрытие на стали содержит цинковый слой, полученный из сульфатного электролита, и внешний хроматный слой, при этом оно дополнительно содержит внутренний токопроводящий хроматный слой, полученный из раствора, (г/дм3): CrO3 - 8, HNO3 - 4, Na2SO4 - 12, Cr(SO4)3·18H2O - 5, Na2SnO3·3H2O - 8. Цинкохроматное покрытие на стали содержит цинковый слой, полученный из сульфатного электролита, и внешний хроматный слой, при этом оно дополнительно содержит внутренний токопроводящий хроматный слой, полученный из раствора, (г/дм3): CrO3 - 8, Na2SO4 - 12, Cr2(SO4)3·18Н2O - 5, In(NO3)3 - 6. Технический результат: повышение защитной способности цинкохроматного покрытия на стали в среднем в 2 раза. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты стальных изделий от коррозии с помощью многослойных покрытий.

Защитная способность цинкохроматных покрытий при удачном сочетании цинкового и внешнего хроматного покрытия определяется в основном стойкостью последнего, см. Тезисы докладов к зональной конференции «Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике», Пенза, 1990 г., с.7.

Известны широко применяемые в промышленности цинкохроматные покрытия на стали, см. RU Патент 2223478, МПК G01N 17/00, 2004.

Недостатком их является не очень высокая защитная способность. Значения ее (tс) для самых удачных покрытий различаются между собой не более чем в 1,2 раза, см. там же, таблица 4, значения tс для покрытий «2-1», «1-1», «3-3».

Наиболее близким по технической сущности является цинкохроматное покрытие на стали, содержащее цинковый слой, получаемый из сульфатного электролита, и внешний хроматный слой, см. RU Патент 2223478, МПК G01N 17/00, 2004, таблица 4, покрытие «2-1».

Недостатком данного покрытия является его недостаточно высокая защитная способность.

Задачей изобретения является создание цинкохроматного покрытия на стали, обладающего повышенными защитными свойствами.

Техническая задача решается тем, что цинкохроматное покрытие на стали, содержащее цинковый слой, полученный из сульфатного электролита, и внешний хроматный слой, в цинковом слое дополнительно содержит внутренний токопроводящий хроматный слой, полученный из раствора (г/дм3): CrO3 - 8, HNO3 - 4, Na2SO4 - 12, Cr2(SO4)3·18Н2O - 5, Na2SnO3·3H2O - 8.

Техническая задача решается также тем, что цинкохроматное покрытие на стали, содержащее цинковый слой, полученный из сульфатного электролита, и внешний хроматный слой, в цинковом слое дополнительно содержит внутренний токопроводящий хроматный слой, полученный из раствора (г/дм3): CrO3 - 8, Na2SO4 - 12, Cr2(SO4)3·18H2O - 5, In(NO3)3 - 6.

Решение технической задачи позволяет повысить защитную способность цинкохроматного покрытия на стали в среднем в 2 раза.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример по прототипу.

Цинкохроматное покрытие толщиной 20 мкм, цинковый слой в котором получают из сульфатного электролита (г/дм3): ZnSO4·7Н2О - 215, Na2SO4·10Н2О - 50, Al2(SO4)3·18Н2O - 30 при рН 3,8, температуре 20°С, плотности тока 1,5 А/дм2 (см. ГОСТ 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. Карта 30, состав 2), а внешний хроматный слой получают из раствора (г/дм3): Ликонда 1Б - 0,1, Ликонда 2А - 70, H2SO4 - 3 при температуре 20°С в течение 21 с (см., ГОСТ 9.305-84, Карта 81), подвергают коррозионным испытаниям методом переменного погружения в искусственную морскую воду, имитирующим приморскую атмосферу субтропиков (г. Батуми), см. Журнал «Коррозия: материалы, защита», 2005 г., №9, с.27.

Защитная способность покрытия, которую выражают значением времени появления первого очага коррозии стали (t3), составляет 7 суток.

Примеры по заявляемому объекту.

Пример 1 по первому варианту.

Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм: цинковые слои по 10 мкм получают из сульфатного электролита (г/дм3): ZnSO4·7H2O - 215, Na2SO4·10H2O - 50, Al2(SO4)3·18Н2O - 30 при рН 3,8, температуре 20°С, плотности тока 1,5 А/дм2 (см. ГОСТ 9.305-84, Карта 30, состав 2), внешний хроматный слой получают из раствора (г/дм3): Ликонда 1Б - 0,1, Ликонда 2А - 70, H2SO4 - 3 при температуре 20°С в течение 21 с, а внутренний хроматный слой между цинковыми слоями получают из раствора (г/дм3): CrO3 - 8, HNO3 - 4, Na2SO4 - 12, Cr2(SO4)3·18Н2O - 5, Na2SnO3·3H2O - 8 при температуре 20°С в течение 1 минуты. Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм подвергают коррозионным испытаниям методом переменного погружения в искусственную морскую воду, имитирующим приморскую атмосферу субтропиков (г. Батуми).

Защитная способность покрытия составляет 12 суток, что в 1,7 раза больше, чем у известного покрытия, при их одинаковой общей толщине.

Пример 2 по первому варианту.

Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм: цинковые слои по 10 мкм получают из сульфатного электролита (г/дм3): ZnSO4·7H2O - 190, НВО3 - 22, (NH4)2SO4 - 25, ДХТИ-102А - 90, ДХТИ-102Б - 5 при рН 4,8 температуре 20°С, рабочей плотности тока 1,5 А/дм2 (см. ГОСТ 9.305-84, Карта 30, состав 7), внешний хроматный слой получают из раствора (г/дм3): Ликонда 1Б - 0,1, Ликонда 2А - 70, H2SO4 - 3 при температуре 20°С в течение 21 с, а внутренний хроматный слой между цинковыми слоями получают из раствора (г/дм3): CrO3 - 8, HNO3 - 4, Na2SO4 - 12, Cr2(SO4)3·18H2O - 5, Na2SnO3·3H2O - 8 при температуре 20°С в течение 1 минуты. Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм подвергают коррозионным испытаниям методом переменного погружения в искусственную морскую воду, имитирующим приморскую атмосферу субтропиков (г. Батуми).

Защитная способность покрытия составляет 11 суток, что в 1,6 раза больше, чем у известного покрытия, при их одинаковой общей толщине.

Пример 3 по второму варианту.

Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм: цинковые слои по 10 мкм получают из сульфатного электролита (г/дм3): ZnSO4·7Н2О - 215, Na2SO4·10H2O - 50, Al2(SO4)3·18H2O - 30 при рН 3,8, температуре 20°С, плотности тока 1,5 А/дм2, внешний хроматный слой получают из раствора (г/дм3): Ликонда 1Б - 0,1, Ликонда 2А - 70, H2SO4 - 3 при температуре 20°С в течение 21 с, а внутренний хроматный слой между цинковыми слоями получают из раствора (г/дм3): CrO3 - 8, Na2SO4 - 12, Cr2(SO4)3 - 18, Н2O - 5, In(NO3)3 - 6 при температуре 20°С в течение 1 минуты. Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм подвергают коррозионным испытаниям методом переменного погружения в искусственную морскую воду, имитирующим приморскую атмосферу субтропиков (г. Батуми).

Защитная способность покрытия составляет 16 суток, что в 2,3 раза больше, чем у известного покрытия, при их одинаковой общей толщине.

Пример 4 по второму варианту.

Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм: цинковые слои по 10 мкм получают из сульфатного электролита (г/дм3): ZnSO4·7Н2O - 190, НВО3 - 22, (NH4)2SO4 - 25, ДХТИ-102А - 90, ДХТИ-102Б - 5 при рН 4,8 температуре 20°С, рабочей плотности тока 1,5 А/дм2, внешний хроматный слой получают из раствора (г/дм3): Ликонда 1Б - 0,1, Ликонда 2А - 70, H2SO4 - 3 при температуре 20°С в течение 21 с, а внутренний хроматный слой между цинковыми слоями получают из раствора (г/дм3): CrO3 - 8, Na2SO4 - 12, Cr2(SO4)3·18Н2O - 5, In(NO3)3 - 6 при температуре 20°С в течение 1 минуты. Цинкохроматное покрытие Ц10. Хр. Ц10. Хр. общей толщиной 20 мкм подвергают коррозионным испытаниям методом переменного погружения в искусственную морскую воду, имитирующим приморскую атмосферу субтропиков (г. Батуми).

Защитная способность покрытия составляет 14 суток, что в 2 раза больше, чем у известного покрытия, при их одинаковой общей толщине.

На чертеже приведены значения защитной способности (t3) цинкохроматных покрытий по прототипу и заявляемому объекту для покрытий, приведенных в примерах 1 и 3.

Цинкохроматное покрытие на стали по заявляемому объекту и прототипу с одинаковой толщиной 20 мкм испытывают на прочность сцепления методом изгиба, см. ГОСТ 9.302-79. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Технические требования, правила приемки и методы контроля. При 3-кратном изгибе стальных образцов с покрытиями на угол 90° трещины до основного металла имеют гладкие стенки, отслаивание и шелушение покрытия не наблюдается, что соответствует требованиям стандарта. Такие же покрытия, нанесенные на стальные пластинки, испытывают на хрупкость методом изгиба с использованием прибора Н.Д.Томашова, см. Книгу Ваграмян А.Т., Соловьева З.А. Методы исследования процессов электроосаждения металлов, М., Из-во АН СССР, 1955, с.171-172. Близость значений углов изгиба (около 39°) при появлении трещин в покрытиях свидетельствует о том, что наличие внутреннего хроматного слоя не приводит к снижению эластичных свойств цинкохроматного покрытия.

Таким образом, как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемое цинкохроматное покрытие на стали по сравнению с прототипом обладает в среднем в 2 раза большей защитной способностью и сохраняет при этом важнейшие для гальванических покрытий физико-механические свойства.

1. Цинкохроматное покрытие на стали, содержащее цинковый слой, полученный из сульфатного электролита, и внешний хроматный слой, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит внутренний токопроводящий хроматный слой, полученный из раствора, г/дм3:

CrO28
HNO34
Na2SO412
Cr2(SO4)3·18Н2O5
Na2SnO3·3H2O8

2. Цинкохроматное покрытие на стали, содержащее цинковый слой, полученный из сульфатного электролита, и внешний хроматный слой, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит внутренний токопроводящий хроматный слой, полученный из раствора, г/дм3:

CrO38
Na2SO412
Cr2(SO4)3·18Н2O5
In(NO3)36



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к электрохимической обработке защитных металлических покрытий и может быть использовано для увеличения коррозионной стойкости оцинкованной стальной проволоки.
Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано для упрочнения поверхности рабочих органов технологического оборудования пищевых производств и потребительской транспортной тары для упаковки пищевых продуктов.

Изобретение относится к области поверхностной обработки металлов, в частности к нанесению упрочняющих покрытий, а именно к способам нанесения упрочняющего покрытия на металлические или металлосодержащие поверхности.

Изобретение относится к очистке изде лий от оста ов раствора после химической или электрохимической обработки. .

Изобретение относится к химической обработке поверхности, в частности к обработке черных хромовых покрытий . .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электропроводному составу в форме хлопьевидных частиц. .

Изобретение относится к составу материала, устойчивого к коррозии с металлическим пылеобразованием, а также к способу получения этого материала в случае реакторных материалов, подвергшихся воздействию сред, перенасыщенных углеродом.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в технике, изобразительном искусстве и архитектуре. .

Изобретение относится к изготовлению трубопроводной арматуры, а именно шпинделей, задвижек и вентилей для перекрывания и регулирования расхода проходящих в трубопроводах сред.
Изобретение относится к методам создания изделий с регламентированными свойствами поверхностного слоя и может быть использовано в машиностроении, в частности, для повышения стойкости прессового инструмента при прессовании профилей из титановых сплавов.

Изобретение относится к нанесению покрытий на металлические поверхности. .

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может применяться для обработки поверхностей вкладышей подшипников.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу упрочнения инструмента, и может быть применено для повышения рабочего ресурса металлообрабатывающих инструментов, например пуансонов для холодной объемной штамповки.

Изобретение относится к изделиям, на которые нанесено многослойное декоративно-защитное покрытие, имеющее внешний вид или цвет нержавеющей стали. .
Изобретение относится к области получения защитных покрытий на металлических поверхностях деталей от воздействия агрессивных и высокотемпературных сред, в частности антиадгезионных покрытий, и может быть использовано в химическом, пищевом машиностроении.
Изобретение относится к области производства патронов стрелкового оружия различного назначения и может быть реализовано преимущественно для изготовления стальных гильз боевых патронов стрелкового оружия

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты стальных изделий от коррозии с помощью многослойных покрытий

Наверх