RO128933A2 - Procedeu de protecţie anticorosivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos - Google Patents
Procedeu de protecţie anticorosivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos Download PDFInfo
- Publication number
- RO128933A2 RO128933A2 ROA201200144A RO201200144A RO128933A2 RO 128933 A2 RO128933 A2 RO 128933A2 RO A201200144 A ROA201200144 A RO A201200144A RO 201200144 A RO201200144 A RO 201200144A RO 128933 A2 RO128933 A2 RO 128933A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- solution
- corrosion
- iron
- phosphating
- protection
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de protecţie anticorosivă a unor piese din fier. Procedeul conform invenţiei constă din imersarea pieselor degresate, decapate şi spălate, mai întâi într-o soluţie apoasă, conţinând acid sulfuric, pulbere de zinc, acid azotic, hidroxid de sodiu, azotit de sodiu, în care se menţin 15 min la o temperatură de 90°C, sub agitare continuă, şi apoi într-o a doua soluţie apoasă, conţinând în plus hexametilen tetramină, timp de 15 min, la 75...80°C, sub agitare, după care piesele se spală cu apă distilată, se usucă, rezultând piese din fier cu o peliculă anticorosivă având o grosime de 25...40 μm stabilă în timp, şi o rezistenţă la coroziune comparabilă cu a oţelului inox.
Description
Invenția se referă la un procedeu de protecție anticorozivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos, în vederea obținerii unor straturi ceramice subțiri, cu structuri cristaline dendritice uniforme, compacte și aderente la substrat.
Pentru obținerea unor straturi subțiri anticorozive prin coprecipitare secvențială de săruri greu solubile ale ionului piro-fosfat și/sau azotat, cu rol de protecție anticorozivă, dar și estetică, se folosesc procedeele pasivării suprafețelor metalice din fier, care au la bază procese acido-bazice, asistate de procese redox, prin tratare cu ajutorul unor soluții pe bază de acid ortofosforic și/sau azotic, ce necesită operații anterioare de curățare prin degresare și decapare, când se obțin pelicule uniforme, compacte și aderente la substrat, greu solubile de ortofosfațo și/sau azotați ai metalelor tranziționale [1-3], în stări de oxidare stabile [1-7], în prezența poliacrilamidei [3], epoxiesterilor [4], silicaților [5], acidului citric și acidului sulfamic [6,7], benztriazol [8] și altele [9-11],
De asemenea, se cunosc procede de obținere a straturilor subțiri prin coprecipitare a ionilor de zinc și fer, alături de ioni de crom [12], mangan în prezența anionilor fluorură [13] sau alături de nichel [14] sau a altor cationi, precum Mg și Co [15, 16], ce folosesc ca agent anionic de precipitare de tip fosfat soluții apoase saline de fosfați de sodiu, potasiu sau amoniu.
^-2012-00144-0 1 -03- 2012
Aceste procedee au dezavantajul obținerii unui strat pasivant foarte subțire, până la transparent, compact, de multe ori neuniform, afectat de petele oxidice, formate in situ sau induse ulterior punerii în operă, în prezență de medii climatice umede și care pentru protecție climatică și mecanică necesită tratamente ulterioare complexe, iar straturile sunt slab aderente.
Procedeul de protecție anticorozivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că, în scopul obținerii straturilor superficiale subțiri, cu structuri cristaline dendritice uniforme, compacte și puternic aderente la substrat, după operațiile clasice de degresare și decapare, se implică un proces de coprecipitare în mediu acid, folosind două soluții apoase, prima (1) conținând pentru un litru următoarele componente: 9...12 ml_ H3PO4 85%, 5...6g Zn metalic pulbere, 2...4 ml_ HNO3 70%, 0.80...1.00 g NaOH, 0,4...0,5g NaNO2 și 0,04...0,08g Na3P3Oio, iar a doua (2) o soluție cu compoziție asemănătoare cu prima (1), dar la care se adăugă 2 g hexametilen tetramina, Procesul de fosfatare are la bază mai multe secvențe de reacții de coprecipitare cu formarea pirofosfatului de fer și zinc. După degresarea și decaparea pieselor, urmată de spălarea cu apă distilată sau deionizată, piesele metalice din fier sunt imersate în soluția (1) timp de 15 de minute și respectiv în soluția (2) încă 15 minute, la temperatura de 90°C, sub agitare continuă, într-un vas aflat pe baie de termostatare.
Prin aplicare invenția aduce o serie de avantaje:
- se aplică ușor, prin simpla imersie;
- permite realizarea prin coprecipitare sinergică a unui strat uniform, compact și aderent la substrat, cu o structura dendritica bine definita;
- se poate aplica pe orice substrat metalic pe bază de fier, cum ar fi fontele și oțelurile, sub forma pieselor finite, turnate, deformate plastic volumic sau de suprafață la rece;
- straturile formate au o mare fiabilitate și stabilitate în timp;
- Straturile prezintă o rezistență deosebită la coroziune, putând fi comparate cu oțelurile inox (Vcor= 1,6-10’3 ...1,9-10‘3 mm/an).
Λ- 2 Ο 1 2 - Ο Ο 1 U - Ο 7 -03- 2012 în continuare se dă un exemplu de realizare a invenției.
Oricare ar fi tipul piesei, pentru început se realizează pregătirea suprafețelor metalice, prin aplicarea metodelor clasice de degresare și decapare. în cazul în care suprafețele conțin depuneri grosiere, țunder și bavuri, acestea vor fi îndepărtate prin sablare, periere sau alte procedee mecanice.
Pentru degresare se folosesc sisteme de soluții apoase, ce conțin compontele și concentrațiile din tabelul 1.
Tabelul 1. Compoziția soluției de degresare chimică alcalină și parametrii de lucru
Nr. crt. | Componenții chimici | Concentrația, [g/L] |
1 | Hidroxid de sodiu, NaOH | 40 |
2 | Carbonat de sodiu, Na2CO3 | 30 |
3 | Fosfat trisodic, Na3PO4 -10H2O | 30 |
4 | Silicat de sodiu, Na2SiO3-9H2O | 5 |
5 | Detergent (tensioactiv) | 3...10 |
Parametrii de lucru | Valoarea | |
1 | Temperatura, [ °C] | 80...90 |
2 | PH | 11...12 |
3 | Timpul de degrasare, [min] | 10 |
Pentru decaparea peliculelor oxidice și saline se utilizează soluția apoasă conform tabelului 2.
Tabelul 2. Compoziția soluției de decapare chimică acidă și parametrii de lucru
Nr. crt. | Componenții chimici | Concentrația, [g/L] |
1 | Acid clorhidric, HCI (p = 1,19g/cm3) | 150 |
2 | Hexametilentetramină, C6H12N4 | 0,45 |
3 | Sulfat de sodiu decahidrat, Na2SO4-10H2O | 0,15 |
Parametrii de lucru | Valoarea | |
1 | Temperatura, [ °C] | 20...25 |
2 | Timpul de decapare, [min] | max. 30 |
După degresare și decapare piesele sunt spălate cu apă distilată sau deionizată, apoi sunt imersate timp de 15 minute, la temperatura de 90°C, sub agitare continuă, într-un vas aflat pe o baie de termostatare, care conține soluția (1) cu compoziția și parametrii de lucru prezentați în Tabelul 3.
<2 0 1 2 - 0 0 1 4 4 -- /J
7 -03- 2012
Tabelul 3. Compoziția soluției de fosfatare și parametrii de lucru | ||
Nr. crt. | Componenții chimici | Concentrația, [g/|] |
1 | H3PO4 85% (p = 1,685g/cm3) | 15,00 ... 18,50 |
2 | Zn metalic pulbere | 5,00 ... 6,00 |
3 | HNO3 70% (p = 1,420g/cm3) | 2,50 ... 4,50 |
4 | NaOH | 0,80 ... 1,00 |
5 | NaNO2 | 0,40 ... 0,50 |
6 1 | NasPsOio | 0,04 ... 0,08 |
Parametrii de lucru | Valoarea | |
1 | Temperatura, [ °C] | 90 |
2 | Timpul de reacție, [min] | max. 15 |
3 | Viteza de agitare [rpm] | 200 |
în etapa a doua piesele se scot din soluția (1) și se imersează pentru alte 15 minute, la temperatura de 75...80°C, sub agitare continuă, în soluția (2) care are compoziția și parametrii de lucru prezentați din Tabelul 4.
Tabelul 4. Compoziția soluției de fosfatare și parametrii de lucru | ||
Nr. crt. | Componenții chimici | Concentrația, [g/l] |
1 | H3PO4 85% (p=1,685g/cm3) | 15,00 ... 18,50 |
2 | Zn metalic pulbere | 5,00 ...6,00 |
3 | HNO3 70% (p=1,420g/cm3) | 2,50 ...4,50 |
4 | NaOH | 0,80 ... 1,00 |
5 | NaNO2 | 0,40 ... 0,50 |
6 | NasPsO-io | 0,04 ... 0,08 |
7 | Hexametilen tetramina | 2 |
Parametrii de lucru | Valoarea | |
1 | Temperatura, [ °C] | 90 |
2 | Timpul de reacție, [min] | max. 15 |
3 | Viteza de agitare [rpm] | 200 |
După procesul de precipitare piesele fosfatate se supun spălării cu apă distilată și deionizată, prin imersie timp de 10 minute, până la un pH constant al soluției de spălare, apoi piesele sunt uscate în atmosferă deschisă și ambalate.
Procedeul are la bază două procese secvențiale de coprecipitare în sistem apos, în care se formează:
- mai întâi un strat subțire de fosfat de fer și zinc (Zn2Fe(PO4)2.4H2O phosphophyllite), ușor insertat cu azotat de fer și zinc, cu o structura ^-2012-00144-0 7 -03- 2012 dendritică bine delimitată 3D și slab rugoasă (caracteristici identificate prin analiză de suprafață utilizând tehnicile EDX și XRD);
după care se depune un al doilea strat subțire de fosfat de fer și zinc fără urme de azotat, mult mai compact și mai uniform decât primul.
în formarea celui de-al doilea strat subțire de fosfat dublu de fer și zinc, în urma imersiei în soluția (2), rolul hotătâtor în procesul de reformare cristalină și nivelare a structurilor dentritice îl are hexametilen tetramina, un agent tensioactiv de suprafață cu rol multiplu de mordantant în reactivare a substraturilor și de îndepărtare a potențialilor ioni de impurificare prin insectare, care conduc la echilibre acido-bazice ce afectează stabilitatea structurală a ceramici peliculogene din fosfat dublu de fer și zinc.
Pelicula de tip ceramic astfel obținută permite o bună protecție climatică și mecanică, prezentând o grosime de 25...40 pm și o rugozitate Ra = 5,6 pm, iar viteza de coroziune în mediu salin este cuprinsă între 1,6-10'3 și 1,9-10’3 mm/an, fiind omogenă, compactă și cu o bună aderență la substrat.
Claims (1)
- Procedeu de protecție anticorozivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii unor straturi ceramice subțiri, cu structuri cristaline dendritice uniforme, compacte și puternic aderente la substrat, după operațiile clasice de degresare și decapare, urmate de spălare în apă distilată sau deionizată, piesele din fier se imersează în două soluții apoase: prima (1), conținând pentru un litru următoarele componente: 9...12 mL H3PO4 85%, 5...6g Zn metalic pulbere, 2...4 mL HNO3 70%, 0,80...1,00 g NaOH, 0,4...0,5g NaNO2 și 0,04...0,08g Na3P30-io, iar a doua (2) cu o compoziție asemănătoare cu prima, dar la care s-a adăugat 2 g de hexametilen tetramina, unde sub agitare continuă se mențin timp de câte 15 de minute în în fiecare soluție, în prima soluție (1) la temperatura de 90°C, iar în a doua soluție (2) la 75...80°C,după care piesele se spală cu apă distilată, se usucă și se ambalează pentru expediere sau înmagazinare.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ROA201200144A RO128933A2 (ro) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Procedeu de protecţie anticorosivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ROA201200144A RO128933A2 (ro) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Procedeu de protecţie anticorosivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO128933A2 true RO128933A2 (ro) | 2013-10-30 |
Family
ID=49448389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ROA201200144A RO128933A2 (ro) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Procedeu de protecţie anticorosivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RO (1) | RO128933A2 (ro) |
-
2012
- 2012-03-07 RO ROA201200144A patent/RO128933A2/ro unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9228088B2 (en) | Composition for the alkaline passivation of zinc surfaces | |
US8715403B2 (en) | Multi-stage pre-treatment method for metal components having zinc and iron surfaces | |
JP3547054B2 (ja) | アルミニウムのための親水性被覆剤 | |
JP6626205B2 (ja) | マグネシウム合金用複合体化成皮膜の皮膜形成処理剤、および成膜方法 | |
KR101767805B1 (ko) | 금속 기판을 위한 알칼리성 세정 조성물 | |
JP5824319B2 (ja) | 除錆防錆剤および除錆防錆方法 | |
CN102534591A (zh) | 一种厚膜磷化的磷化方法 | |
CN102021544B (zh) | 镁合金表面化学镀镍的溶液及其方法 | |
CN104498927A (zh) | 一种常温磷化液 | |
CN101451239B (zh) | 一种化学转化处理液和镁合金表面的处理方法 | |
ES2718759T3 (es) | Integración de metales ligeros en procedimientos de decapado y de pretratamiento para acero | |
CN109504958A (zh) | 一种钢材表面酸洗磷化工艺 | |
KR20090012634A (ko) | 마그네슘 제품의 표면처리방법 | |
JP5852338B2 (ja) | スケール付着抑制性に優れた表面処理金属材の製造方法および海水蒸発器 | |
CN106011814A (zh) | 钢材表面磷化处理工艺 | |
CN103695925A (zh) | 一种水溶性转化型防锈液及其制备方法 | |
RO128933A2 (ro) | Procedeu de protecţie anticorosivă a pieselor din fier prin fosfatare în sistem apos | |
CN102560459A (zh) | 一种厚膜磷化的磷化液 | |
CN103668228B (zh) | 铝合金型材的表面处理工艺 | |
CN103282547A (zh) | 用于改善氧化锆预处理的锌表面的腐蚀性能的方法和组合物 | |
TWI558844B (zh) | A plating treatment solution and a method for manufacturing an aluminum substrate for a hard disk device using the same | |
US10415140B2 (en) | Two-stage pre-treatment of aluminum comprising pickling and passivation | |
RO128835B1 (ro) | Procedeu de fosfatare anticorosivă a pieselor metalice din fier | |
CN103921499B (zh) | 具有优异钎焊性能的金属材料 | |
RU2013106266A (ru) | Медьсодержащий раствор для предварительной промывки иттрийсодержащей композиции электроосаждаемого покрытия |