Способ нанесения фосфатирующего состава
Патент 2225895
Авторы
Классы МПК
Способ нанесения фосфатирующего состава
Реферат
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 NО3 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”.