PL101568B1 - A method of phosphatizing metals - Google Patents
A method of phosphatizing metals Download PDFInfo
- Publication number
- PL101568B1 PL101568B1 PL1975177337A PL17733775A PL101568B1 PL 101568 B1 PL101568 B1 PL 101568B1 PL 1975177337 A PL1975177337 A PL 1975177337A PL 17733775 A PL17733775 A PL 17733775A PL 101568 B1 PL101568 B1 PL 101568B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- content
- bath
- total
- phosphating
- aqueous solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 24
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 15
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 5
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940078916 carbamide peroxide Drugs 0.000 claims description 3
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 claims description 3
- AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N urea hydrogen peroxide Chemical compound OO.NC(N)=O AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910004072 SiFe Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims 1
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 13
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 101100283604 Caenorhabditis elegans pigk-1 gene Proteins 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- -1 anion phosphates Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 1
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 1
- JCYPECIVGRXBMO-FOCLMDBBSA-N methyl yellow Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1 JCYPECIVGRXBMO-FOCLMDBBSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002226 simultaneous effect Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
- C23C22/16—Orthophosphates containing zinc cations containing also peroxy-compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób fosforanowania metali, w szczególnosci zelaza i stali.
Wiadomo, ze nadtlenki, a zwlaszcza nadtlenek wodoru, moga byc stosowane jako substancje przyspieszaja¬
ce proces utleniania w wodnych, kwasnych kapielach fosforanujacych zestawionych na bazie fosforanów odkla¬
dajacych sie warstwowo na powierzchni obrabianych przedmiotów, zwlaszcza na bazie fosforanu cynku. Tego
rodzaju sposoby nie znalazly jednak szerszego zastosowania w praktyce z powodu trudnosci utrzymania skutecz¬
nosci kapieli fosforanujacej w zastosowaniu do wiekszych partii obrabianych detali i uzyskania zadowalajacych
pokiyc tych detali.
Kapiele fosforanujace, które zawieraja nadtlenki jako przyspieszacze procesu utleniania, sa zwykle stosowa¬
ne z zachowaniem malej stosunkowej zawartosci wolnego P2 Os do calkowitej zawartosci P2 05. Poniewaz nad¬
tlenek wodoru posiada tylko wlasnosci utleniajace bez równoczesnego oddzialywania zobojetniajacego, sklad
kapieli fosforanujacej uzupelnia sie z reguly nie tylko za pomoca dodawania wymaganych ilosci stabilnego,
kwasnego koncentratu fosforanu cynku i nadtlenku wodoru lecz stosuje sie równiez dodawanie srodka zoboje¬
tniajacego celu utrzymania odpowiedniego stosunku wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205. W przypad¬
ku, gdy srodek zobojetniajacy ma byc dodawany w postaci wodnego roztworu do kapieli fosforanujacej, przyjeto
powszechnie stosowac do tego celu wodorotlenek lub weglan sodu. Czynnik zobojetniajacy bywa chetnie stoso¬
wany w postaci wodnego roztworu, poniewaz w tym przypadku mozna w uproszczony i pewniejszy sposób prze¬
prowadzac dodawanie wymaganej ilosci srodka zobojetniajacego. Okazalo sie jednak, ze stosowanie roztworu
wodorotlenku lub weglanu sodowego do zobojetniania kapieli fosforanujacej podczas tworzenia sie warstw na
powierzchni obrabianych detali powoduje tak duzy wzrost zawartosci sodu w tej kapieli, ze powoli nastepuje
bardzo duze zubozenie jej w zawartosc cynku, w zwiazku z czym nie mozna juz uzyskac powstawania zadowala¬
jacych warstw fosforanów na powierzchni obrabianych przedmiotów. Podobne niedogodnosci wystepuja
w przypadku stosowania ortofosforanu trójsodowego jako srodka zobojetniajacego.Stwierdzono, ze powyzsze
niedogodnosci mozna usunac przez zastosowanie jako srodka zobojetniajacego wodnego roztworu fosforanów
metali alkalicznych i/lub fosforanów amonowych w zakresie pH od 6,5 do 10, korzystnie od 7,0 do 8,5.2 101568
Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób fosforanowania metali, zwlaszcza zelaza i stali przy zastosowa¬
niu wodnej, kwasnej kapieli fosforanujacej zestawionej na bazie fosforanu cynku z dodatkiem nadtlenku wodoru
jako czynnika przyspieszajacego proces utleniania, charakteryzujacy sie tym, ze dla utrzymania stosunku zawar¬
tosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205 dodaje sie do kapieli fosforanujacej wodny roztwór fosfora-
rló^jrpetali alkalicznych i/lub fosforanów amonowych w zakresie pH od 6,5 do 10, korzystnie od 7,0 do 8,5.
I Wedlug wynalazku do zestawienia kapieli fosforanujacej stosuje sie, najkorzystniej roztwory fosforanów,
które zawieraja od 0,5 do 10 g/l Zn, od 4 do 20 g/l P205 i od 0,030 do 0,150 g/l H202 oraz w których stosunek
wagowy wolnego P2j05 do calkowitej zawartosci P205 miesci sie w zakresie od 0,01 do 0,15. Temperatury
piuuesu liiuzTm dTflTTTc w zakresie od 20 do 75°C, korzystnie od 40 do 60°C.
Zawartosc wolnego P205 mozna oznaczac za pomoca miareczkowania próbki kapieli 0,1 n NaOH do
zmiany barwy w pierwszym stopniu dysocjacji kwasu ortofosforowego. Jako wskaznik tej zmiany barwy mozna
stosowac zólcien dwumetylowa lub oranz metylowy. Calkowita zawartosc P7O5 mozna oznaczac za pomoca
znanych metod analizy fosforanów. Obliczenia stosunku wagowego wolnego P205 do calkowitej zawartosci
P2 Os mozna dokonac na podstawie danych zawartych w publikacji W.Dettner i J.Elze „Handbuch der Gatoano-
technik", tom III, str. 90, wydawnictwo Carl Hauser, Monachium 1969.
W kapieli fosforanujacej moga wystepowac równiez inne aniony, których obecnosc moze byc pozadana,
jak NO3, SO4 iCP. W przypadku koniecznosci wspóluczestnictwa tych anionów w procesie fosforanowania
stosuje sie najkorzystniej jony SO4. Calkowita zawartosc omawianych anionów nie powinna byc jednak wieksza
od 10 g/l kapieli. W razie uznania za celowe aktywowania procesu powstawania warstw fosforanowych na po¬
wierzchni obrabianych metalowych detali kapiel moze zawierac równiez fluorki. Wprowadza sie je celowo do
kapieli w postaci zwyklych fluorków lub jako krzemofluorki. Calkowita zawartosc fluorków wprowadzonych do
kapieli fosforanujacej wynosi celowo do 4 g/1 w postaci F9 i/lub SiF£.
W niektórych przypadkach korzystna moze sie okazac obecnosc w kapieli fosforanujacej równiez jonów
niklu i/lub kobaltu. Zawartosc tych jonów moze wynosic do 5 g/l kapieli.
Dla wprowadzenia do kapieli fosforanujacej nadtlenku wodoru celowe jest stosowanie wodnego roztworu
H202 lub wodnego roztworu nadtlenku karbamidu.
Ustalenie dla kapieli fosforanujacej najbardziej optymalnej ilosci wolnego P2 05 w stosunku do calkowitej
zawartosci P205 w wymienionym zakresie od 0,01 do 0,15 zalezy od dobranych stezen i warunków prowadzenia
procesu fosforanowania.
Powierzchnie metalowych detali poddawanych procesowi fosforanowania moga w dowolny sposób stykac
sie z kapiela fosforanujaca, na przyklad za pomoca zanurzania, obmywania lub natryskiwania. Najkorzystniej
stosuje sie natryskiwanie.
Podczas przebiegu procesu fosforanowania, w stosowanej do tego celu kapieli nastepuje zuzycie chemika¬
liów, które wymagaja uzupelniania. Zuzycie tych chemikaliów jest spowodowane tworzeniem sie warstw fosfora¬
nowych na powierzchniach obrabianych detali oraz strata pewnych ilosci kapieli unoszonej na zewnatrz na
wilgotnych detalach po zakonczeniu procesu fosforanowania. Do uzupelniania skladu kapieli stosuje sie celowo
stabilny, wodny roztwór kwasnego koncentratu fosforanów, który zawiera 10 do 20% wagowych Zn i 26 do 52%
wagowych P205 oraz w którym stosunek zawartosci wolnego P205 do calkowitej zgwartosci P205 miesci sie
w granicach 0,25 do 0,50. Liczba wyrazajaca stosunek wagowy Zn do P205 w dodawanym koncentracie fosfora¬
nów miesci sie korzystnie w zakresie 0,3 do 0,6.
Do kapieli fosforanujacej dodaje sie koncentratu fosforanów az do uzyskania stalej wartosci pH kwaso¬
wosci calkowitej. Oprócz tego do kapieli dodaje sie wymagana ilosc H202 dla utrzymania w tej kapieli zawar¬
tosci nadtlenku wodoru korzystnie w zakresie od 0,030 do 0,150 g/l. Uzupelnienie zawartosci nadtlenku wodoru
przeprowadza sie za pomoca dozowania wodnego roztworu H202 lub nadtlenku karbamidu. Wedlug wynalazku
utrzymanie w kapieli fosforanujacej wymaganego stosunku zawartosci wolnego P2 05 do calkowitej zawartosci
P205 nastepuje za pomoca dodawania do tej kapieli wodnego roztworu fosforanów metali alkalicznych i/lub
fosforanów anionu w zakresie pH od 6,5 do 10, korzystnie w zakresie od 7,0 do8,5. ^
Fosforany dodaje sie celowo w okolo 5 do 20% roztworach wodnych. Roztwory te moga byc przygotowy¬
wane bezposrednio z odpowiednich kwasnych fosforanów w postaci cial stalych lub z ich mieszanin, które
w wodnych roztworach wykazuja kwasowosc o pH mieszczacym sie w wymienionym zakresie wzglednie moga
byc nastawiane na wymagane pH przy zastosowaniu innych fosforanów. Jako czynnik zobojetniajacy mozna tym
samym stosowac na przyklad 10% roztwór Na2HP04 lub 10% roztwór mieszaniny Na2HP04 i NaH2P04
w stosunku wagowym 90:10. Korzystne jest dodawanie roztworu zobojetniajacego do kapieli fosforanujacej
w sposób ciagly.101568 3
Zastosowanie wedlug wynalazku wodnego roztworu fosforanów metali alkalicznych w zakresie pH od 6,5
do 10 do kapieli fosforanujacej jako srodka zobojetniajacego wykazuje nie tylko te nieoczekiwana korzysc, ze
podczas obróbki wielu partii detali nie zachodzi w kapieli spadek zawartosci cynku, lecz równiez dalsza korzysc
polegajaca na mozliwosci równoczesnego wprowadzania do kapieli lacznie z czynnikiem zobojetniajacym takiej
ilosci H2 02, która jest konieczna do uzupelnienia skladu kapieli.
Taki sposób prowadzenia procesu jest stosowany najchetniej, gdyz w tym przypadku oprócz uzupelniania
skladników kapieli za pomoca dodawania wodnego roztworu stabilnego, kwasnego koncentratu fosforanów
konieczne staje sie jeszcze dodawanie tylko jednego wodnego roztworu^do utrzymania skutecznosci kapieli
fosforanujacej.
W wodnych roztworach fosforanów metali alkalicznych, których pH lezy w zakresie do okolo 8,5, zawar¬
tosc H2 02 jest wystarczajaco stabilna bez potrzeby stosowania odpowiedniego stabilizatora H2 02. Gdyby sie
okazalo, ze ze wzgledu na technologie procesu pozadane jest zobojetnianie kapieli fosforanujacej za pomoca
roztworu majacego pH od 8,5 do 10 z równoczesnym uzupelnieniem zawartosci H202, zaleca sie równoczesne
dodawanie do tego roztworu stabilizatorów H2 Ó2, na przyklad pirofosforanu sodowego.
Do uzupelniania zawartosci H202 w kapieli fosforanujacej stosuje sie korzystnie roztwór substancji
przyspieszajacych proces zobojetniania. W roztworze tym zawartosc mieszaniny H202 i fosforanów metali alka¬
licznych i/lub fosforanu amonowego jest tak obliczona, zeby ilosci poszczególnych skladników tego roztworu
byly wystarczajace zarówno do utrzymania stezenia H202 w kapieli fosforanujacej na pozadanym poziomie, jak
i do równoczesnego zobojetniania w takim stopniu wolnego kwasu powstajacego podczas procesu fosforanowa¬
nia, zeby utrzymac w kapieli wymagany stosunek zawartosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205 bez
zmniejszania sie zawartosci cynku w tej kapieli.
Stosunek ilosciowy srodka zobojetniajacego i nadtlenku wodoru w roztworze przeznaczonym do uzupel¬
niania skladu kapieli fosforanujacej mozna ustalic za pomoca prób przeprowadzanych na próbnych partiach
fosforanowanych detali. Stwierdzono, ze do tego celu dobrze nadaje sie mieszanina zawierajaca Na2HP04
i NaH2P04 (stosunek wagowy 90:10) oraz H202 (100%) w stosunku wagowym do fosforanów wynoszacym (0,5
do2,5):l.
Sposób wedlug wynalazku wyjasniaja b'izej przyklady.
Przyklad I. Do fosforanowania scali za pomoca natryskiwania zastosowano kapiel fosforanujaca
o temperaturze 55°C i nastepujacym skladzie:
2,4 g/l Zn
7,8 g/lP205
0,012 g/l Ni
0,085 g/lH202
Kapiel zostala nastawiona w taki sposób, ze stosunek zawartosci w niej wolnego P205 do calkowitej zwartosci
P205 wynosil 0,1.
Po przeprowadzeniu procesu fosforanowania 22 zwykle obrabianych detali (0,9 m2 obrabianej calkowitej
powierzchni /l litr kapieli), uzupelniono sklad kapieli do przywrócenia stalej wartosci kwasowosci calkowitej
—16 za pomoca wodnego roztworu koncentratu o nastepujacym skladzie:
Zn 10,6 %wag.
P205 32,0 %wag.
Ni 0,044% wag.
Stosunek zawartosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P2 05 wynosil 0,28. Oprócz powyzszego do kapieli
dodano 13,8% roztworu H202 w celu uzupelnienia jej skladu w zakresie stalej zawartosci H202. Stosunek
zawartosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205 przywrócono za pomoca dodania 10% roztworu
Na2HP04. Zuzycie uzupelniajacych chemikaliów wynosilo:
14,2 g/m2 koncentratu
2,6 g/m2 Na2HP04
2,0 g/m2 H202 (100%)
Po przeprowadzeniu obróbki partii stalowych detali o calkowitej powierzchni poddawanej procesowi fosforano¬
wania, wynoszacej 0,9 m2 na 1 litr kapieli, nie stwierdzono szkodliwego zmniejszenia sie zawartosci cynku w tej
kapieli. Uzyskane powloki fosforanów na powierzchni wszystkich obrobionych detali okazaly sie jednakowo
cienkie, drobnokrystaliczne i zadowalajace.
Przyklad II. Postapiono podobnie, jak w przykladzie I z ta róznica, ze w celu zobojetnienia kapieli
i uzupelnienia w niej zawartosci przyspieszacza zastosowano wodny roztwór zawierajacy mieszanine 17% wago¬
wych Na2HP04 i 13% H202. Pozostalosc stanowila woda. Uzyskane wyniki procesu fosforanowania byly tak
samo dobre jak te, które otrzymano w przykladzie I. Nie stwierdzono zmniejszenia sie zawartosci cynku w kapie¬
li.4 101 568
Przyklad III. Do fosforanowania stali zastosowano za pomoca natryskiwania kapiel fosforanujaca
o temperaturze 55°C, majaca nastepujacy sklad:
2,4 g/lZn
7,9 g/lP2Os
2,2 g/lN03
0,012 g/l Ni
0,085 g/lH202
oraz w której stosunek zawartosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205 wynosil 0,1. Po przeprowadze¬
niu procesu fosforanowania 20 zwykle obrabianych detali (0,8 m2 obrabianej calkowitej powierzchni/1 litr
kapieli), uzupelniono sklad kapieli do przywrócenia jej stalej wartosci kwasowosci calkowitej 15-16 za pomoca
wodnego roztworu koncentratu o nastepujacym skladzie:
Zn 13,3 %wag.
P205 . 26,2 %wag.
N03 10,2 %wag.
Ni 0,044% wag.
Stosunek zawartosci wolnego P205 zawartosci calkowitej P205 wynosil 0,34. Oprócz powyzszego do kapieli
dodano 5% roztworu H202 w celu uzupelnienia jej skladu w zakresie stalej zawartosci H202. W celu przywróce¬
nia stosunku ilosci P205 do calkowitej zawartosci P2Os uzyto roztworu zawierajacego 6,7% Na2HP04 i 0,7%
NaH2P04. Mierzone za pomoca szklanej elektrody pH roztworu, nastawionego na wodzie wodociagowej, wynosi¬
lo 7,3. Zuzycie chemikaliów do uzupelnienia skladu kapieli wynosilo:
13,5 g/m2 koncentratu
2,9g/m2Na2HP04
0,3g/m2NaH2PO4
l,7g/m2H2O2(100%)
Podczas procesu fosforanowania powierzchni stalowych detali nie wystapil spadek zawartosci cynku w kapieli.
Otrzymane powloki fosforanowe byly podczas calego przebiegu procesu jednakowo cienkie, drobnokrystaliczne
i zadowalajace.
Claims (5)
1. Sposób fosforanowania metali, w szczególnosci zelaza i stali przy zastosowaniu wodnego, kwasnego roz¬ tworu fosforanów, sporzadzonego na podstawie fosforanu c> nku z dodatkiem nadtlenku wodoru jako przyspie¬ szacza procesu utleniania, znamienny tym, ze w celu utrzymania stalego stosunku zawartosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205 do kapieli fosforanujacej dodaje sie wodnego roztworu fosforanu metali alkalicznych i/lub fosforanu amonowego w zakresie pH 6,5-10, korzystnie 7,5-8,5.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kapiel fosforanujaca o temperaturze 20-75°C, korzystnie 40-60°C, która zawiera 0,5-10 g/l cynku, 4-20 g/l P2Os i 0,030-0,150 g/l H202, a sto¬ sunek zawartosci wolnego P2 05 do calkowitej zawartosci P2 05 miesci sie w zakresie 0,01 -0,15.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu utrzymania skutecznosci dzialania kapieli fosforanujacej sklad jej uzupelnia sie do w zasadzie stalej calkowitej zawartosci kwasów za pomoca dodawania do tej kapieli stabilnego, wodnego roztworu koncentratu zawierajacego 10—20% wagowych cynku, 26-52% wagowych P205, 0-4% wagowych fluorków w postaci Fl i/lub SiFe, 0-4% wagowych niklu i/lub kobaltu i 0—10% wagowych (S04 + CF + NO3), w którym stosunek zawartosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205 wynosi 0,25—0,5 oraz do w zasadzie stalej calkowitej zawartosci nadtlenku wodoru w kapieli fosforanuja¬ cej za pomoca dodawania do tej kapieli wodnego roztworu H202 i/lub nadtlenku karbamidu, przy czym iloscio¬ wy stosunek zawartosci wolnego P205 do calkowitej zawartosci P205 w kapieli utrzymuje sie na stalym pozio¬ mie za pomoca zobojetniania tej kapieli wodnym roztworem fosforanów metali alkalicznych i/lub fosforanu amonowego do pH 6,5-10, korzystnie 7,5-8,5.
4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze uzupelnianie zawartosci nadtlenku wodoru przeprowadza sie równoczesnie z zobojetnianiem w roztworze wodnym.
5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, ze do równoczesnego uzupelniania zawartosci nadtlenku wodoru i srodka zobojetniajacego stosuje sie wodny roztwór mieszaniny zawierajacej Na2HP04 iNaH2P04 w stosunku wagowym 90:10 oraz H202 w stosunku wagowym fosforanów do H202 wynoszacym (0,5-2,5) :1. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742402051 DE2402051B2 (de) | 1974-01-17 | 1974-01-17 | Verfahren zur phosphatierung von metallen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL101568B1 true PL101568B1 (pl) | 1979-01-31 |
Family
ID=5904961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1975177337A PL101568B1 (pl) | 1974-01-17 | 1975-01-14 | A method of phosphatizing metals |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS50104150A (pl) |
| AT (1) | AT331608B (pl) |
| AU (1) | AU7717475A (pl) |
| BE (1) | BE824349A (pl) |
| BR (1) | BR7500320A (pl) |
| CA (1) | CA1048389A (pl) |
| CH (1) | CH594060A5 (pl) |
| CS (1) | CS188937B2 (pl) |
| DE (1) | DE2402051B2 (pl) |
| DK (1) | DK10175A (pl) |
| FR (1) | FR2258463B1 (pl) |
| GB (1) | GB1487866A (pl) |
| IT (1) | IT1028373B (pl) |
| NL (1) | NL7415588A (pl) |
| PL (1) | PL101568B1 (pl) |
| ZA (1) | ZA75151B (pl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2009253B (en) * | 1977-11-29 | 1982-06-23 | Ici Ltd | Coating process |
| GB8527833D0 (en) * | 1985-11-12 | 1985-12-18 | Pyrene Chemicals Services Ltd | Phosphate coating of metals |
| US5261973A (en) * | 1991-07-29 | 1993-11-16 | Henkel Corporation | Zinc phosphate conversion coating and process |
| CN102311108B (zh) * | 2011-05-25 | 2013-03-13 | 南京工业大学 | 一种花样金属磷酸铵盐纳米片组装的微球材料及其制备方法 |
-
1974
- 1974-01-17 DE DE19742402051 patent/DE2402051B2/de active Granted
- 1974-11-20 AT AT928574A patent/AT331608B/de not_active IP Right Cessation
- 1974-11-29 NL NL7415588A patent/NL7415588A/xx not_active Application Discontinuation
-
1975
- 1975-01-08 ZA ZA00750151A patent/ZA75151B/xx unknown
- 1975-01-08 AU AU77174/75A patent/AU7717475A/en not_active Expired
- 1975-01-10 CS CS75203A patent/CS188937B2/cs unknown
- 1975-01-13 BE BE152348A patent/BE824349A/xx unknown
- 1975-01-13 FR FR7500826A patent/FR2258463B1/fr not_active Expired
- 1975-01-14 PL PL1975177337A patent/PL101568B1/pl unknown
- 1975-01-14 CH CH37075A patent/CH594060A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-01-15 GB GB1685/75A patent/GB1487866A/en not_active Expired
- 1975-01-15 IT IT7519275A patent/IT1028373B/it active
- 1975-01-16 BR BR320/75A patent/BR7500320A/pt unknown
- 1975-01-16 CA CA75218156A patent/CA1048389A/en not_active Expired
- 1975-01-16 DK DK10175*BA patent/DK10175A/da unknown
- 1975-01-16 JP JP50006503A patent/JPS50104150A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2258463B1 (pl) | 1976-12-31 |
| CA1048389A (en) | 1979-02-13 |
| GB1487866A (en) | 1977-10-05 |
| CH594060A5 (pl) | 1977-12-30 |
| JPS50104150A (pl) | 1975-08-16 |
| AU7717475A (en) | 1976-07-08 |
| DE2402051B2 (de) | 1976-10-28 |
| DK10175A (pl) | 1975-09-15 |
| CS188937B2 (en) | 1979-03-30 |
| NL7415588A (nl) | 1975-07-21 |
| BR7500320A (pt) | 1975-11-04 |
| ATA928574A (de) | 1975-11-15 |
| DE2402051A1 (de) | 1975-07-24 |
| ZA75151B (en) | 1976-01-28 |
| AT331608B (de) | 1976-08-25 |
| FR2258463A1 (pl) | 1975-08-18 |
| BE824349A (fr) | 1975-05-02 |
| IT1028373B (it) | 1979-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3063920B2 (ja) | リン酸塩で金属表面を処理する方法 | |
| CA2023663C (en) | Process of forming phospate coatings on metal surfaces | |
| US4824490A (en) | Process of producing phosphate coatings on metals | |
| CA1330515C (en) | Process of forming phosphate coatings on metals | |
| CA1334371C (en) | Process of applying phosphate coatings on metal surfaces using a phosphating solution containing iron iii-ions | |
| EP0045110A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphatüberzügen auf Eisen- und Stahloberflächen sowie dessen Anwendung | |
| CN103114282B (zh) | 一种钢铁工件磷化后免水洗的常温磷化液及其制备方法 | |
| US2540314A (en) | Process and compositions for applying phosphate coatings | |
| DE2327304B2 (de) | Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen auf Metalle | |
| CA1205726A (en) | Phosphating solutions and process | |
| EP0603921B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen | |
| PL101568B1 (pl) | A method of phosphatizing metals | |
| US3520737A (en) | Processes for the production of zinc phosphate coatings | |
| CA2417911C (en) | Phosphate conversion coating concentrate | |
| EP0889977B1 (de) | Zinkphosphatierung mit geringen gehalten an kupfer und mangan | |
| CA2030126C (en) | Process for the chemical conversion of metallic substrates, conversion bath adapted to be used in the same process and concentrate adapted for the preparation of the bath | |
| US4233087A (en) | Phosphate coating process | |
| JPS6127467B2 (pl) | ||
| US6461450B1 (en) | Method for controlling the coating weight for strip-phosphating | |
| US2514149A (en) | Coating of metal surfaces | |
| US3723192A (en) | Composition and process for treating metal | |
| CA2413646C (en) | Improved phosphating operation | |
| US3671332A (en) | Metal treating process | |
| CA1270730A (en) | Bath and process for the chemical conversion of metal substrates with zinc | |
| WO1996022406A1 (de) | Lithiumhaltige zinkphosphatierlösung |