Средство и способ для воронения металлических изделий

Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий, а именно к чернению металлических изделий из меди, латуни и бронзы. Состав для холодного чернения металлических изделий из меди, латуни и бронзы содержит, мас.%: диоксид селена или селенистая кислота 0,1-5,0, сульфат меди II 0,1-5,0, сульфат цинка 0,1-5,0, минеральная кислота 0,1-5,0, вода дистиллированная остальное. В качестве минеральной кислоты состав содержит соляную кислоту, ортофосфорную кислоту, азотную кислоту или их смесь. Изобретение обеспечивает получение на поверхности изделий из меди, латуни и бронзы стойкого равномерного покрытия, имеющего цвет от темно-коричневого до черного, возможно с металлическим блеском. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий, а именно для холодного чернения (воронения), и может быть использовано для металлических изделий из меди, латуни и бронзы.

Уровень техники

В известном уровне техники понятие чернение (воронение) относится к холодной обработке металлов без термической обработки. При этом для обработки применяются специальные растворы.

Состав для чернения наносится на поверхность с образованием плотной пленки на поверхности.

Процедуру воронения следует проводить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении. При работе со средством использовать защитные перчатки.

Необходимо учитывать, что существуют различные марки латуни и бронзы, поэтому результат воронения может немного отличаться для разных поверхностей.

Известен способ декоративного чернения изделий RU 2196051. Используют черневой сплав в виде смеси сульфидов серебра, меди и свинца при соотношении их в смеси 10, 53.6 и 46.4 соответственно. Недостатком способа является необходимость обработки изделия при высокой температуре Т=450-550°С.

Известен способ обработки для чернения металлов JP 2008144225, в котором используют раствор соединений теллура до 0,45% и соляной кислоты до 8%. Недостатком способа является высокое содержание соляной кислоты, что может привести к коррозионным разрушениям различных металлов, даже нержавеющих сталей.

Известен раствор для чернения металлических поверхностей и способ его применения JP 2012237034. Раствор по данному изобретению подходит для чернения таких металлов как Mg, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Zr, Nb, Mo, Tc, Hf, Та, W или Re, а также сплавов, содержащих один, два или более металлов из указанных. Состав не предназначен для чернения латуни и бронзы, в которых не содержатся указанные металлы, а также для чернения меди.

Известна композиция для чернения металла и метод ее нанесения KR 20160080488. Композиция включает сульфурирующий реагент, соединение с аминогруппой и растворитель. Состав наносится на следующие металлы: медь, алюминий, золото, серебро, титан, палладий, хром, никель или их комбинацию в виде фольги или электроосажденного металла. Композиция не предназначена для чернения латуни и бронзы, в составе которых содержатся другие элементы.

Известен метод чернения нержавеющей стали, JPS57101658. По этому изобретению на сталь сначала наносят тонкую пленку из меди, затем обрабатывают вторым составом, содержащим соединения Se(IV), который образует черное покрытие. Обработку проводят 5-120 секунд при температуре 25-35°С. Недостаток изобретения в узком температурном диапазоне применения состава и необходимости выдерживания средства на обрабатываемой поверхности. Композиция не предназначена для чернения латуни и бронзы

Существует способ получения пленки из оксислов железа на поверхности различных сталей CN 1390980A, а также состав для чернения железосодержащих сплавов при комнатной температуре US 4728365A. Технические решения этих изобретений не подразумевает обработку поверхности меди, латуни и бронзы, если в указанных сплавах не содержится железо.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для холодного чернения металлических изделий RU 2648106. Технические решения этих изобретений не подразумевает обработку поверхности меди, латуни и бронзы. Также композиция не содержит в составе солей цинка и ее применение на меди или ее сплавах приводит к образованию нестойкого покрытия, которое легко отслаивается от металла.

Раскрытие изобретения

Техническое решение включает подготовку поверхности (очистку, обезжиривание средством, не оставляющим следов на поверхности) и нанесение средства для холодного чернения как описано далее. Тампон (салфетку) смочить составом и нанести на поверхность. Почернение поверхности металла проявляется мгновенно. Смыть излишек состава водой и вытереть поверхность сухой тканью. При необходимости нанести второй и последующие слои до достижения необходимой окраски. В большинстве случаев достаточно одного слоя. По окончании рекомендуется нанести нейтральное или защитное (антикоррозионное) масло. Вместо обработки поверхности маслом можно использовать лаковое покрытие.

В результате поверхность приобретает цвет от темно-коричневого до черного, возможно с металлическим блеском, в зависимости от состава обрабатываемого металла.

В одном из вариантов настоящего изобретения состав для воронения включает: диоксид селена, сульфат меди II, сульфат цинка, минеральную кислоту и дистиллированную воду.

В одном из вариантов состав для воронения согласно настоящему изобретению вместо диоксида селена включает селенистую кислоту.

В одном из вариантов настоящего изобретения диоксид селена (или селенистая кислота) содержатся в составе в количестве 0,1-5%, в частности 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 2, 3,4, или 5 маc.%.

В одном из вариантов настоящего изобретения сульфат меди II содержатся в составе в количестве 0,1-5%, в частности 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 2, 3,4, или 5 маc.%.

В одном из вариантов настоящего изобретения сульфат цинка содержатся в составе в количестве 0,1-5%, в частности 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 2, 3,4, или 5 маc.%.

В одном из вариантов настоящего изобретения минеральная кислота содержит соляную кислоту, ортофосфорную кислоту, азотную кислоту или их смесь.

В одном из вариантов настоящего изобретения минеральная кислота содержится в составе в количестве 0,1-5%, в частности 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 2, 3,4, или 5 маc.%.

В одном из вариантов настоящего изобретения состав для воронения содержит:

диоксид селена (можно заменить селенистой кислотой) 0,1-5%,

сульфат меди II 0,1-5%,

сульфат цинка 0,1-5%,

минеральная кислота (соляная, ортофосфорная, азотная или их смесь) 0,1-5%,

вода дистиллированная - остальное.

Осуществление изобретения

Далее приводятся примеры осуществления настоящего изобретения, которые не являются каким-либо образом ограничивающими для объема заявленного изобретения и служат лишь для иллюстративных целей.

Для каждого из указанных составов применялся способ воронения по изобретению, содержащий:

1. Подготовку поверхности (очистку, обезжиривание средством, не оставляющим следов на поверхности).

2. Нанесение средства для холодного чернения (воронения) по настоящему изобретению или прототипа. Тампон (салфетку) смочить составом и нанести на поверхность. Почернение поверхности металла проявляется мгновенно.

3. Смыть излишек состава водой и вытереть поверхность сухой тканью.

Пример 1.

Использовали следующий состав:

диоксид селена - 2%,

сульфат меди II - 0,1%,

сульфат цинка - 5%,

соляная кислота - 2%,

вода дистиллированная - остальное.

Результат нанесения одного слоя на медную пластину - равномерный матовый черный цвет поверхности.

Пример 2.

Использовали следующий состав:

селенистая кислота - 5%,

сульфат меди II - 1,5%,

сульфат цинка - 2,4%,

соляная кислота - 0,1%,

вода дистиллированная - остальное.

Результат нанесения одного слоя на латунь ЛО90-1 - равномерный матовый темно-коричневый цвет поверхности с небольшим металлическим блеском.

Пример 3.

Использовали следующий состав:

диоксид селена - 0,1%,

сульфат меди II - 5%,

сульфат цинка - 2,4%,

смесь соляной и ортофосфорной кислот в массовом соотношении - 1:2 3%,

вода дистиллированная - остальное.

Результат нанесения двух слоев на медную пластину - равномерный матовый темно-коричневый цвет поверхности.

Пример 4.

Использовали следующий состав:

диоксид селена - 3%,

сульфат меди II - 3,5%,

сульфат цинка - 0,1%,

ортофосфорная кислота - 5%,

вода дистиллированная - остальное.

Результат нанесения одного слоя на латунь ЛО90-1 - равномерный матовый черный цвет поверхности с небольшим металлическим блеском.

Пример 5 (сравнительный по RU 2648106).

Использовали следующий состав:

диоксид селена - 10%,

медь сернокислая - 8%,

соляная кислота (в пересчете на чистый НСl) - 2%

вода дистиллированная - 80%.

Результат нанесения одного слоя на пластину из меди или латуни ЛО90-1 - черный неравномерные цвет поверхности, покрытие частично отслоилось.

1. Состав для холодного чернения металлических изделий из меди, латуни и бронзы, содержащий, мас.%:

диоксид селена или селенистая кислота 0,1-5,0
сульфат меди II 0,1-5,0
сульфат цинка 0,1-5,0
минеральная кислота 0,1-5,0
вода дистиллированная остальное,

причем в качестве минеральной кислоты он содержит соляную кислоту, ортофосфорную кислоту, азотную кислоту или их смесь.

2. Состав по п. 1, содержащий диоксид селена.

3. Состав по п.1, содержащий селенистую кислоту.

4. Состав по п.1, содержащий, мас.%:

диоксид селена 2,0
сульфат меди II 0,1
сульфат цинка 5,0
соляная кислота 2,0
вода дистиллированная остальное

5. Состав по п.1, содержащий, мас.%:

селенистая кислота 5,0
сульфат меди II 1,5
сульфат цинка 2,4
соляная кислота 0,1
вода дистиллированная остальное

6. Состав по п.1, содержащий, мас.%:

диоксид селена 0,1
сульфат меди II 5,0
сульфат цинка 2,4
смесь соляной и ортофосфорной кислот в массовом соотношении 1:2 3
вода дистиллированная остальное

7. Состав по п.1, содержащий, мас.%:

диоксид селена 3,0
сульфат меди II 3,5
сульфат цинка 0,1
ортофосфорная кислота 5,0
вода дистиллированная остальное

8. Способ холодного чернения металлических изделий из меди, латуни и бронзы, включающий следующие стадии:

i. подготавливают поверхность путем очистки и обезжиривания средством, не оставляющим следов на поверхности;

ii. тампон или салфетку смачивают составом для холодного чернения по любому из пп. 1-7 и наносят на поверхность;

iii. излишек состава смывают водой и вытирают поверхность сухой тканью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к водной композиции щелочного очистителя для обработки металлической подложки. Водная щелочная композиция содержит катион железа и катион молибдена в количестве от 10 до 400 ч./млн.
Изобретение относится к предварительной обработке металлической подложки. Предложена система для предварительной обработки металлической подложки, включающая активирующую промывающую жидкость для обработки по меньшей мере части подложки, которая содержит дисперсию частиц фосфата металла, имеющих D90 размер частиц не больше чем 10 мкм, причем фосфат металла содержит двухвалентные или трехвалентные металлы или их комбинации и диспергирующий агент, содержащий неионные полимеры, полученные из мономеров, включающих пропиленоксид, этиленоксид или их комбинацию, а также включающая композицию предварительной обработки для обработки подложки, обработанной упомянутой активирующей промывающей жидкостью, содержащую ионы цинка и фосфат-ионы.

Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к непрерывному способу производства стальной полосы, и может быть использовано на металлургических предприятиях при производстве стальной полосы с покрытием, обладающей повышенной коррозионной стойкостью.
Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий и может быть использовано для холодного чернения (воронения) металлических изделий из алюминия и алюминиевых сплавов.
Изобретение относится к активирующей жидкости для промывания при обработке металлической подложки. Активирующая жидкость содержит дисперсию частиц фосфата металла, имеющих размер частиц D90 не более чем 10 мкм, в которой фосфат металла содержит двухвалентные или трехвалентные металлы или их комбинации, диспергатор и соль сульфата металла, которая содержит металл в виде: никеля, кобальта, цинка, железа, меди или их комбинаций.

Изобретение относится к термообработке черной жести с конверсионным покрытием и к способу изготовления защищенной от коррозии черной жести. Способ термообработки черной жести с конверсионным покрытием для улучшения адгезии конверсионного покрытия включает нагрев черной жести с конверсионным покрытием в течение периода (t) термообработки, длящегося от 0,1 секунды до 30 секунд, до температуры от 240°C до 320°C.
Изобретение относится к применению щелочной водной покровной композиции для нанесения покрытия на покрытые цинком или цинковым сплавом стальные подложки, содержащей один или несколько сульфатов щелочных металлов и/или сульфат аммония и один или несколько карбонатов щелочных металлов и/или карбонат аммония и имеющей значение рН от 9 до 12.

Изобретение относится к способу получения на поверхности металла, например алюминия, полимерных покрытий, обладающих гидрофобными свойствами, которые могут быть использованы как антиобледенительные покрытия, защитные покрытия для электроники, самоочищающиеся поверхности, а также как покрытия для защиты от биообрастания.

Изобретение относится к способу получения на поверхности металла, например алюминия, полимерных покрытий, обладающих гидрофобными свойствами, которые могут быть использованы как антиобледенительные покрытия, защитные покрытия для электроники, самоочищающиеся поверхности, а также как покрытия для защиты от биообрастания.

Изобретение относится к способу получения на поверхности металла, например, алюминия, полимерных покрытий, обладающих гидрофобными свойствами, которые могут быть использованы как антиобледенительные покрытия, защитные покрытия для электроники, самоочищающиеся поверхности, а также как покрытия для защиты от биообрастания.
Изобретение относится к способу патинирования изделий из меди или медного сплава, а также к полученному данным способом изделию. Способ заключается в том, что изделие приводят в контакт с по меньшей мере одним раствором для патинирования и в последующей стадии обработки на полученный слой патины наносят по меньшей мере одну водную полимерную дисперсию, причем к по меньшей мере одному раствору для патинирования и/или к по меньшей мере одной дисперсии добавляют пигменты.
Наверх