RU2560891C1 - Способ фосфатирования железокобальтового сплава - Google Patents
Способ фосфатирования железокобальтового сплава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560891C1 RU2560891C1 RU2014118064/02A RU2014118064A RU2560891C1 RU 2560891 C1 RU2560891 C1 RU 2560891C1 RU 2014118064/02 A RU2014118064/02 A RU 2014118064/02A RU 2014118064 A RU2014118064 A RU 2014118064A RU 2560891 C1 RU2560891 C1 RU 2560891C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphating
- iron
- cobalt alloy
- solution
- ions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности железокобальтовых сплавов. Фосфатирование железокобальтового сплава осуществляют при температуре 95-98°C в течение 2-3 минут в растворе, содержащем, г/дм: P2O5 - 7,4…9,8, Mn2+ - 2,1…2,8, Zn2+ - 11,0…13,0,
- 21,0...25,0,
- 0,3…0,5. Фосфатирование проводят в динамическом режиме. Изобретение позволяет получить плотные, мелкокристаллические однородные электроизоляционные фосфатные пленки толщиной 3-5 мкм, имеющие величину пробивного напряжения 200-300 В и обладающие защитными свойствами, достаточными для предотвращения коррозии на поверхности детали в межоперационный период. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности железокобальтовых сплавов, для получения адгезионного и электроизоляционного покрытия толщиной 3-5 мкм.
Поиск по источникам научно-технической и патентной информации показал, что вопросы фосфатирования железокобальтового сплава освещены в работе сотрудников Саратовского Государственного университета им. Чернышевского (Сернов Ю.В., Ильина Л.К., Кучинская М.М. Анодное фосфатирование железокобальтового сплава/ Защита металлов, 1985, т. 11, с. 287-289). В данной работе для анодного фосфатирования железокобальтового сплава 49КФ-2 ВИ предложен раствор: 1,7 М H3PO4+0,12 М HNO3 + М 0,12 М NaF+0,85 М Zn2+ + NaOH до pH 2,3, позволяющий реализовать ускоренное (5-10 мин) получение коррозионно-стойких покрытий.
С другой стороны, основная часть патентной информации посвящена вопросам получения фосфатных покрытий для защиты от коррозии. К таким способам, в частности, относятся следующие изобретения, заявленные от ОАО «ФК».
Способ получения фосфатного покрытия, включающий обработку металлической поверхности раствором, содержащим ионы цинка, никеля, фосфата и нитрата, который корректируют по мере необходимости раствором, содержащим, мас.%: Zn - 12,0-14,0, P2O5 - 14,4-18,0, NO3 - 11,1-13,7, SO4 - 3,0-4,0, Ni - 0,08-0,1, ClO3 - 0,1-0,3, вода остальное. Корректирующий раствор добавляют к исходному в количестве 4-5 г/дм3 (Пат. РФ №2070617, МПК C23C 22/07. Способ получения фосфатного покрытия/Л.Б. Скворцова, Е.А. Набатова, В.А. Чумаевский. - №93013243/02; заявл. 15.03.93; опубл. 20.12.96).
Способ фосфатирования металлической поверхности в растворе при следующем соотношении компонентов, мас.%: ионы цинка 1,15-3,06, ионы фосфата (P2O5) 08,6-2,49, ионы нитрата 1,7-4,25, ионы никеля 0,0096-0,029, диамид угольной кислоты 0,048-0,2, отход производства пропионовой кислоты 0,0017-0,092, вода - остальное, причем раствор нагревают до 70-75°C и фосфатируют 10-15 мин (Пат. РФ №2113541, МПК C23C 22/73, C23C 22/17. Способ фосфатирования металлической поверхности / Е.А. Набатова, В.А. Чумаевский. - №96110710/02; заявл. 28.05.96; опубл. 20.06.98).
Способ получения фосфатного покрытия, включающий обработку поверхности металла водным раствором, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, при этом для получения мелкокристаллического корррозионно-стойкого фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 30-45°C за время 2-10 минут, водный раствор дополнительно содержит ионы кальция при следующем соотношении компонентов, г/л: Zn2+ 1,527-3,225; P2O5 4,347-8,385;
0,822-1,935; Ni2+ 0,023-0,086; ClO3 - 0,587-1,505; Ca2+ 0,06-0,157 (Пат. РФ №2240378, МПК C23C 22/22. Способ получения фосфатного покрытия / Н.В. Варенцов и др. - №2002121550/02; заявл. 06.08.02; опубл. 27.02.04).
Наиболее близким по составу обработки поверхности является способ фосфатирования металлической поверхности раствором, содержащим следующие компоненты, г/л: Zn2+ 0,8-4,3; MN2+ 0,4-2,4; P2O5 4,1-18,5; NO3 1,1-5,5; гидроксиламин сернокислый 2,6-13,0; вода - остальное, при температуре 30-45°C (Пат. РФ №2210624, МПК C23C 22/13, C23C 22/18. Способ фосфатирования металлической поверхности/Е.И. Казеннова, М.Н. Бонокина, В.А. Чумаевский. - №2000115351/02; заявл. 13.06.2000; опубл. 20.05.2002).
Задачей заявляемого способа является получение плотной, мелкокристаллической однородной электроизоляционной фосфатной пленки толщиной 3-5 мкм, имеющей величину пробивного напряжения 200-300 В с защитными свойствами, достаточными для предотвращения коррозии на поверхности детали в межоперационный период.
Поставленная задача достигается тем, что фосфатирование железокобальтового сплава осуществляют при температуре 95-98°C в течение 2-3 минут в растворе, содержащем ионы цинка, марганца и фосфата, а также нитрат-ионы и нитрит-ионы при следующем соотношении компонентов, г/дм3:
P2O5 - 7,4…9,8;
Mn2+ - 2,1…2,8;
Zn2+ - 11,0…13,0;
Фосфатирование проводят в динамическом режиме. Фосфатирование железокобальтовых сплавов в традиционных составах лимитируется растворением кобальта, в результате чего последний обогащает обрабатываемую поверхность и замедляет процесс формирования фосфатного покрытия. Образование сплошной фосфатной пленки на поверхности данных сплавов можно интенсифицировать при помощи наложения на детали внешнего потенциала, ультразвука, введения в состав раствора фторидов или же комбинацией этих факторов, что значительно усложняет аппаратурное оформление технологического процесса. Данных затруднений удалось избежать в заявляемом способе за счет введения в фосфатирующий состав комбинированного ускорителя, состоящего из нитрат-ионов и нитрит-ионов. Таким образом, вместо моно-ускорителя в растворе использовался комбинированный ускоритель, представляющий собой по сути окислительно-восстановительную пару, в присутствии которой резко возрастает скорость растворения кобальта.
Пример.
Испытания проводили на деталях из железокобальтового сплава 49К2ФА. Обрабатываемые детали, предварительно подвергнутые термической обработке, вертикально устанавливают партиями (из расчета по 50 штук на один литр раствора фосфатирования) на специальные штанги, которые во избежание взаимодействия с фосфатирующим раствором защищены инертным материалом (плотно прилегающей к штанге гибкой полипропиленовой трубкой).
Детали обезжиривают в растворе состава (г/дм3): NaOH - 10; Na3PO4·12H2O - 35; Na2CO3 - 30; Na2SiO3 - 7, при температуре 22°C в течение 10-15 минут. Промывку деталей осуществляют струйным методом в течение 1 минуты сначала в горячей, а затем в холодной воде. Перед фосфатированием детали ополаскивают иммерсионным методом в дистиллированной воде комнатной температуры.
Фосфатирование проводят при температуре 96°C в течение 3 минут раствором при следующем соотношении компонентов, г/дм3: P2O5 - 7,4; Mn2+ - 2,1; Zn2+ - 11,0;
- 21,0;
- 0,3.
Во избежание слипания деталей между собой процесс фосфатирования проводят в динамическом режиме при энергичном встряхивании штанги. После этого проводят промывку деталей струйным методом в течение 1 минуты сначала в горячей, а затем в холодной воде. Высушивание деталей осуществляют в струе теплого воздуха.
Данные о зависимости технических характеристик фосфатных пленок от состава раствора фосфатирования приведены в таблице.
Анализ полученных данных показал, что вариант 1 является оптимальным составом для получения покрытий с наилучшими техническими характеристиками. Внешний вид этого покрытия представлен на рис. 1.
Повышение или понижение концентрации какого-либо компонента приводит к изменению характеристик фосфатного покрытия. Так, при увеличении ионов марганца и цинка при одновременном снижении нитрат-ионов (вариант 4, рис. 2), могут формироваться покрытия с повышенными значениями толщины и поверхностной плотности.
В случае одновременного снижения концентраций обоих ускорителей (нитрат-ионов и нитрит-ионов) до минимально допустимого уровня на фоне повышенного содержания ионов марганца формируется дефектное, осыпающееся крупнокристаллическое покрытие с низкими электроизоляционными и защитными свойствами (вариант 2, рис. 3).
При пониженном содержании ионов марганца, но повышенных содержаниях ионов цинка и нитрат ионов фосфатные пленки обладают сравнительно небольшими значениями толщины покрытия и поверхностной плотности, но в то же время имеют достаточно высокую защитную способность (вариант 7, рис. 4).
Claims (2)
1. Способ фосфатирования железокобальтового сплава, включающий обработку поверхности раствором, содержащим ионы фосфата, марганца, цинка и нитрат-ионы, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит нитрит-ионы при следующем соотношении компонентов, г/дм3:
P2O5 7,4…9,8
Mn2+ 2,1…2,8
Zn2+ 11,0…13,0
NO3 - 21,0…25,0
NO2 - 0,3…0,5,
а обработку поверхности проводят при температуре 95-98°C в течение 2-3 мин.
а обработку поверхности проводят при температуре 95-98°C в течение 2-3 мин.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фосфатирование проводят в динамическом режиме.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014118064/02A RU2560891C1 (ru) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Способ фосфатирования железокобальтового сплава |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014118064/02A RU2560891C1 (ru) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Способ фосфатирования железокобальтового сплава |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2560891C1 true RU2560891C1 (ru) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014118064/02A RU2560891C1 (ru) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Способ фосфатирования железокобальтового сплава |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2560891C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624566C1 (ru) * | 2016-02-15 | 2017-07-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ фосфатирования магнитомягких сплавов типа пермаллой (варианты) |
US11124880B2 (en) | 2016-04-07 | 2021-09-21 | Chemetall Gmbh | Method for nickel-free phosphating metal surfaces |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0370535A1 (de) * | 1988-11-25 | 1990-05-30 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen |
DE4326388A1 (de) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur phosphatierenden Behandlung von einseitig verzinktem Stahlband |
RU2070617C1 (ru) * | 1993-03-15 | 1996-12-20 | Научно-производственное товарищество "ФК" | Способ получения фосфатного покрытия |
RU2113541C1 (ru) * | 1996-05-28 | 1998-06-20 | Акционерное общество закрытого типа "ФК" | Способ фосфатирования металлической поверхности |
RU2210624C2 (ru) * | 2000-06-13 | 2003-08-20 | Закрытое акционерное общество "ФК" | Способ фосфатирования металлической поверхности |
-
2014
- 2014-05-05 RU RU2014118064/02A patent/RU2560891C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0370535A1 (de) * | 1988-11-25 | 1990-05-30 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Verfahren zum Aufbringen von Phosphatüberzügen |
RU2070617C1 (ru) * | 1993-03-15 | 1996-12-20 | Научно-производственное товарищество "ФК" | Способ получения фосфатного покрытия |
DE4326388A1 (de) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur phosphatierenden Behandlung von einseitig verzinktem Stahlband |
RU2113541C1 (ru) * | 1996-05-28 | 1998-06-20 | Акционерное общество закрытого типа "ФК" | Способ фосфатирования металлической поверхности |
RU2210624C2 (ru) * | 2000-06-13 | 2003-08-20 | Закрытое акционерное общество "ФК" | Способ фосфатирования металлической поверхности |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624566C1 (ru) * | 2016-02-15 | 2017-07-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ фосфатирования магнитомягких сплавов типа пермаллой (варианты) |
US11124880B2 (en) | 2016-04-07 | 2021-09-21 | Chemetall Gmbh | Method for nickel-free phosphating metal surfaces |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Corrosion protection of magnesium and its alloys by metal phosphate conversion coatings | |
TW200417420A (en) | Chemical conversion coating agent and surface-treated metal | |
CN103108988B (zh) | 容器用钢板及其制造方法 | |
BR112017021409B1 (pt) | Método para fosfatação de uma superfície metálica, e, superfície metálica revestida com fosfato | |
Zhang et al. | Facile preparation of hopeite coating on stainless steel by chemical conversion method | |
US6638369B1 (en) | Non-chromate conversion coatings | |
JP2014125639A (ja) | 高耐食性マグネシウム系材料及びその製造方法、並びに、マグネシウム系材料の表面処理方法 | |
TWI633210B (zh) | Sn系合金鍍敷鋼板 | |
TW201842237A (zh) | Sn鍍敷鋼板及Sn鍍敷鋼板之製造方法 | |
RU2560891C1 (ru) | Способ фосфатирования железокобальтового сплава | |
CN107557709A (zh) | 一种环保型镀锌工艺 | |
JP2013249528A (ja) | アルミ変性コロイダルシリカを含有した3価クロム化成処理液 | |
CN110670058A (zh) | 一种无铬钝化剂 | |
US2265467A (en) | Control of nickel-dip solutions | |
CN103741132B (zh) | 胶钛表面调整剂及其制备方法 | |
ES2822378T3 (es) | Procedimiento para el tratamiento superficial de un sustrato metálico | |
JP2005126797A (ja) | 3価クロメート液及びそれを用いた亜鉛ニッケル合金めっき上に6価クロムフリー耐食性皮膜を形成する方法 | |
CN105256296A (zh) | 一种35CrMnSi钢用常低温化学转化液及其制备方法 | |
US1961030A (en) | Process for protecting magnesium and its alloys against corrosion | |
Rokosz et al. | XPS analysis of nanolayer formed on AISI 304L SS after high-voltage electropolishing (HPEO) | |
Gapsari et al. | The effect of hot dip galvanizing temperature to corrosion rate of steel as the material for chopper machine | |
CN107513682A (zh) | 一种酸循环的镀锌工艺 | |
US3806375A (en) | Forming oxalate conversion coatings on iron or steel | |
JP2014043606A5 (ru) | ||
Zhu et al. | Copper coating electrodeposited directly onto AZ31 magnesium alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20181225 |