RU2606364C1 - Method of protective coating producing - Google Patents
Method of protective coating producing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606364C1 RU2606364C1 RU2015144211A RU2015144211A RU2606364C1 RU 2606364 C1 RU2606364 C1 RU 2606364C1 RU 2015144211 A RU2015144211 A RU 2015144211A RU 2015144211 A RU2015144211 A RU 2015144211A RU 2606364 C1 RU2606364 C1 RU 2606364C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- tin
- coating
- layer
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам получения гальванических покрытий с последующей термообработкой для защиты от коррозии стальных изделий. Способ пригоден для защиты от коррозии деталей с точными допусками и/или имеющих резьбу.The invention relates to the field of engineering, and in particular to methods for producing galvanic coatings followed by heat treatment to protect steel products from corrosion. The method is suitable for corrosion protection of parts with precise tolerances and / or with threads.
Известно, что для защиты от коррозии наиболее широко применяются кадмиевые и цинковые покрытия. В связи с токсичностью соединений кадмия и недостаточной коррозионной стойкостью цинка возникла необходимость в применении покрытий сплавами.It is known that cadmium and zinc coatings are most widely used for corrosion protection. Due to the toxicity of cadmium compounds and the insufficient corrosion resistance of zinc, it became necessary to use alloy coatings.
В промышленности известны способы получения легированного гальванического цинкового покрытия такими металлами, как никель, олово, кобальт, непосредственно из электролитов, что позволяет увеличить защитную способность цинкового покрытия (Вячеславов П.М. Электролитическое осаждение сплавов. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. - 112 с.).The industry knows methods for producing doped galvanic zinc coating with metals such as nickel, tin, cobalt directly from electrolytes, which allows to increase the protective ability of the zinc coating (Vyacheslavov P.M. Electrolytic deposition of alloys. - L .: Engineering, Leningrad. Department - Niy, 1986 .-- 112 s.).
Известен способ получения многослойного защитного покрытия, состоящего из последовательно нанесенных слоев покрытий сплавами цинк-никель и олово-цинк, содержащих 10-16% никеля и 8-35% цинка соответственно. Суммарная толщина покрытия составляет 10-15 мкм (патент США №5989735, опубл. 23.11.1999).A known method of producing a multilayer protective coating consisting of successively applied coating layers with zinc-nickel and tin-zinc alloys containing 10-16% nickel and 8-35% zinc, respectively. The total coating thickness is 10-15 microns (US patent No. 5989735, publ. 23.11.1999).
По защитным свойствам покрытия сплавами на основе цинка приближаются к кадмиевым.According to the protective properties of the coatings, zinc-based alloys approach cadmium.
Недостатками известных способов получения защитных покрытий являются сложность поддержания необходимой концентрации легирующего компонента в электролите, особые технологические режимы анодного процесса и невозможность получения однородных по составу покрытий на сложнопрофилированных деталях вследствие неравномерного распределения плотности тока на различных участках поверхности, что может привести к электрохимической гетерогенности и вызвать усиление коррозии на различных участках детали.The disadvantages of the known methods for producing protective coatings are the difficulty in maintaining the necessary concentration of the alloying component in the electrolyte, the special technological conditions of the anode process and the inability to obtain coatings uniform in composition on complex profiled parts due to the uneven distribution of current density in different parts of the surface, which can lead to electrochemical heterogeneity and cause amplification corrosion in various parts of the part.
В литературе имеются сведения о перспективности применения для замены кадмия многослойных покрытий. Так, в патенте США №6613452, опубл. 18.07.2002, предложено многослойное защитное покрытие, обеспечивающее защиту металла основы (например, стали) от коррозии и водородного охрупчивания. Известное покрытие состоит из двух слоев: 1-й слой, например никелевый, по электрохимическим свойствам близок к металлу основы в данной среде, а 2-й содержит минимум 50 вес.% металла, анодного по отношению к металлу основы, например цинка. Для формирования диффузионного межфазного слоя между слоями покрытия предусмотрено проведение термической обработки.In the literature there is information about the prospects of using multilayer coatings for the replacement of cadmium. So, in US patent No. 6613452, publ. July 18, 2002, a multilayer protective coating is proposed that provides protection of the base metal (for example, steel) from corrosion and hydrogen embrittlement. The known coating consists of two layers: the 1st layer, for example, nickel, is close in its electrochemical properties to the base metal in this medium, and the 2nd one contains at least 50 wt.% Metal anode to the base metal, for example zinc. To form a diffusion interfacial layer between the coating layers, heat treatment is provided.
Недостатком данного способа является незначительная толщина межфазного слоя между слоями покрытия из-за малой скорости диффузии цинка в никеле, что с учетом пористости или местного разрушения покрытия приводит к существенной коррозии как верхнего цинкового, так основы из углеродистой стали вследствие протекания контактной коррозии. Защитная способность покрытия ниже защитной способности кадмиевого покрытия.The disadvantage of this method is the insignificant thickness of the interfacial layer between the coating layers due to the low diffusion rate of zinc in nickel, which, taking into account porosity or local destruction of the coating, leads to significant corrosion of both the upper zinc and carbon steel bases due to contact corrosion. The protective ability of the coating is lower than the protective ability of the cadmium coating.
Известен способ нанесения комбинированного защитного покрытия на стальной лист, включающий нанесение гальванического цинкового покрытия из электролита, содержащего ионы цинка, и последующее нанесение химического или электрохимического оловянного покрытия путем погружения в раствор, содержащий ионы олова. После нанесения слоев цинка и олова покрытие проходит обычную обработку в растворе бихромата натрия и последующую термообработку при температуре выше температуры плавления олова (232-400°C) в течение короткого времени 0,5-10 с (патент Канады №1211407, опубл. 16.09.1986).A known method of applying a combined protective coating on a steel sheet, comprising applying a galvanic zinc coating from an electrolyte containing zinc ions, and then applying a chemical or electrochemical tin coating by immersion in a solution containing tin ions. After applying layers of zinc and tin, the coating undergoes the usual processing in a solution of sodium dichromate and subsequent heat treatment at a temperature above the melting point of tin (232-400 ° C) for a short time of 0.5-10 s (Canadian patent No. 1211407, publ. 16.09. 1986).
Недостатком данного способа является то, что он пригоден только для нанесения покрытия на листовые детали, не может быть реализован для деталей сложной конфигурации, в том числе имеющих резьбу. При этом покрытие обладает низкой защитной способностью вследствие образования за столь малый промежуток времени (0,5-10 с) диффузного слоя малой толщины, не способного исключить протекание межслойной контактной коррозии сначала цинкового слоя, затем стальной основы.The disadvantage of this method is that it is suitable only for coating sheet metal parts, cannot be implemented for parts of complex configuration, including those with threads. Moreover, the coating has a low protective ability due to the formation for such a short period of time (0.5-10 s) of a diffuse layer of small thickness, not able to exclude the occurrence of interlayer contact corrosion, first a zinc layer, then a steel base.
Наиболее близким по технической сути к заявляемому является способ нанесения комбинированного защитного покрытия гальванотермическим сплавом цинк-олово, согласно которому на гальваническое цинковое покрытие наносится иммерсионное оловянное покрытие, затем проводится термообработка в две ступени: 1-я ступень - температура 140-160°C в течение 4 часов, 2-я ступень - 180-200°C в течение 2-24 часа, в результате чего на поверхности цинкового покрытия образуется тонкий слой сплава, обладающего повышенными защитными свойствами (патент РФ 2427671, опубл. 27.08.2011).The closest in technical essence to the claimed one is a method of applying a combined protective coating with a zinc-tin galvanothermal alloy, according to which an immersion tin coating is applied to a zinc galvanic coating, then heat treatment is carried out in two stages: 1st stage - temperature 140-160 ° C for 4 hours, 2nd stage - 180-200 ° C for 2-24 hours, as a result of which a thin layer of an alloy with enhanced protective properties is formed on the surface of the zinc coating (RF patent 2427671, publ. 27.08.20 eleven).
Недостатком данного способа является то, что иммерсионное оловянное покрытие имеет малую и нерегулируемую толщину, что приводит к формированию при термообработке на поверхности покрытия тонкого слоя сплава менее 1 мкм. Покрытие по своей защитной способности превышает кадмиевое покрытие только в начальный период эксплуатации до появления следов «белой» коррозии, то есть до начала коррозии цинкового покрытия. Полная защитная способность покрытия уступает защитной способности кадмиевого покрытия.The disadvantage of this method is that the immersion tin coating has a small and unregulated thickness, which leads to the formation of a thin alloy layer of less than 1 μm during heat treatment on the coating surface. The coating in its protective ability exceeds the cadmium coating only in the initial period of operation before the appearance of traces of "white" corrosion, that is, before the corrosion of the zinc coating. The full protective ability of the coating is inferior to the protective ability of the cadmium coating.
Преимущество одноступенчатой термообработки по предлагаемому способу продемонстрировано на фигуре 1. При термообработках, близких к температуре плавления цинк-оловянной эвтектики (198,5°C) (фигура 1), может наблюдаться нарушение сплошности оловянных слоев, что выражается в появлении очагов коррозии подложки. При температурах выше плавления цинк-оловянной эвтектики наблюдается нарушение слоистой структуры покрытия и приводит в процессе коррозионных испытаний к избирательному процессу коррозии покрытия.The advantage of a single-stage heat treatment according to the proposed method is shown in Figure 1. When heat treatments are close to the melting point of the zinc-tin eutectic (198.5 ° C) (figure 1), there may be a violation of the continuity of the tin layers, which is manifested in the appearance of foci of corrosion of the substrate. At temperatures above the melting of the zinc-tin eutectic, a violation of the layered structure of the coating is observed and leads to selective corrosion of the coating during corrosion tests.
Технической задачей настоящего изобретения является создание способа получения защитного покрытия на детали из черных металлов и их сплавов, в том числе с точными допусками и/или имеющих резьбу, обладающего высокими защитными свойствами при эксплуатации деталей во всеклиматических условиях.An object of the present invention is to provide a method for producing a protective coating on parts made of ferrous metals and their alloys, including with exact tolerances and / or having a thread, which has high protective properties when operating parts in all climatic conditions.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение защитной способности покрытия и предотвращение образование продуктов коррозии.The technical result of the present invention is to increase the protective ability of the coating and prevent the formation of corrosion products.
Технический результат достигается с помощью способа нанесения защитного покрытия на стальные детали, включающего последовательное электролитическое нанесение на деталь цинкового слоя, а затем оловянного слоя с последующей термической обработкой детали, при этом на упомянутый оловянный слой дополнительно наносят либо цинковый слой, либо цинковый слой с последующим нанесением оловянного слоя, а термическую обработку детали проводят в одну стадию при температуре не менее чем на 18,5°С ниже температуры плавления цинк-оловянной эвтектики.The technical result is achieved using the method of applying a protective coating to steel parts, including sequential electrolytic deposition of a zinc layer on the part, and then the tin layer, followed by heat treatment of the part, while the zinc layer or the zinc layer is additionally applied to the said tin layer, followed by application tin layer, and the heat treatment of the part is carried out in one stage at a temperature of not less than 18.5 ° C below the melting point of the zinc-tin eutectic.
Предпочтительно термообработку детали проводят при температуре от 150 до 180°C в течение 4-24 ч.Preferably, the heat treatment of the part is carried out at a temperature of from 150 to 180 ° C for 4-24 hours
Для снижения контактной коррозии сопрягаемой детали наносят трехслойное покрытие цинк-олово-цинк, а при повышенных требованиях к защитной способности на деталь наносят четырехслойное покрытие цинк-олово-цинк-олово.To reduce contact corrosion of the mating part, a three-layer zinc-tin-zinc coating is applied, and with increased requirements for protective ability, a four-layer zinc-tin-zinc-tin coating is applied to the part.
Предпочтительно защитное покрытие наносят на стальные детали с точными допусками и/или имеющие резьбу.Preferably, the protective coating is applied to steel parts with precise tolerances and / or having threads.
Предпочтительно после термообработки стальные детали с нанесенным покрытием могут дополнительно обрабатываться в одном из пассивирующих растворов: хроматирования, фосфатирования, оксидирования.Preferably, after heat treatment, the coated steel parts can be further processed in one of the passivating solutions: chromation, phosphating, oxidation.
Отличительным признаком предлагаемого изобретения является нанесение слоев как цинка, так и олова электролитическим методом, количество слоев, наносящихся поочередно, начиная с цинка от основы, три или четыре, толщина каждого слоя регулируется в зависимости от режима последующей термообработки. Рекомендуется производить термообработку при температуре от 150 до 180°C в течение 4-24 ч.A distinctive feature of the invention is the application of layers of both zinc and tin by the electrolytic method, the number of layers applied alternately, starting with zinc from the base, is three or four, the thickness of each layer is regulated depending on the subsequent heat treatment. It is recommended to heat treatment at a temperature of 150 to 180 ° C for 4-24 hours.
Настоящее изобретение поясняется фиг.1, на которой показано воздействие термообработки четырехслойного покрытия цинк-олово-цинк-олово при температурах: фиг. 1А) 160-180°C, фиг. 1Б) 185°C, фиг. 1В) более 200°C и внешний вид покрытия после ускоренных коррозионных испытаний в камере соляного тумана.The present invention is illustrated in figure 1, which shows the effect of heat treatment of a four-layer coating of zinc-tin-zinc-tin at temperatures: Fig. 1A) 160-180 ° C, FIG. 1B) 185 ° C, FIG. 1B) more than 200 ° C and the appearance of the coating after accelerated corrosion tests in a salt spray chamber.
Авторами предлагаемого изобретения установлено, что обеспечение высоких защитных свойств покрытия достигается формированием плавного изменения электрохимического поведения покрытия по толщине по типу «основа-анод-диффузионная зона-катод», или «основа-анод-диффузионная зона-катод-диффузионная зона-анод», или «основа-анод-диффузионная зона-катод-диффузионная зона-анод-диффузионная зона-катод» за счет нанесения кристаллического сплошного оловянного слоя электролитическим методом, регулировки количества и толщины слоев цинка и олова поочередно, начиная с основы, в зависимости от режимов термообработки при температуре не менее чем на 18,5°C ниже температуры плавления эвтектики (то есть до 180°C).The authors of the present invention found that ensuring high protective properties of the coating is achieved by forming a smooth change in the electrochemical behavior of the coating in thickness according to the type of "base-anode-diffusion zone-cathode", or "base-anode-diffusion zone-cathode-diffusion zone-anode" or “base-anode-diffusion zone-cathode-diffusion zone-anode-diffusion zone-cathode” by applying a crystalline continuous tin layer by electrolysis, adjusting the number and thickness of zinc and tin layers alternately, starting from the base, depending on the heat treatment conditions at a temperature not less than 18,5 ° C below the eutectic melting temperature (i.e. up to 180 ° C).
Цинковые и оловянные слои наносят из любого электролита цинкования и оловянирования соответственно в зависимости от условий гальванического производства и необходимости равномерного распределения покрытия по профилю детали. Сначала на основу наносят цинковый слой, затем оловянный и далее поочередно.Zinc and tin layers are applied from any galvanizing and tin electrolyte, respectively, depending on the conditions of galvanic production and the need for uniform distribution of the coating over the part profile. First, a zinc layer is applied to the base, then tin and then alternately.
Минимальные толщины слоев определяются необходимостью пространственного разделения катодных, анодных и диффузионных слоев по толщине совокупного покрытия, а также технологическими возможностями электрохимических технологий по обеспечению нанесения тонкого, равномерно распределенного по профилю детали слоя металла.The minimum layer thicknesses are determined by the need for spatial separation of the cathode, anode and diffusion layers along the thickness of the total coating, as well as the technological capabilities of electrochemical technologies to ensure the deposition of a thin metal layer uniformly distributed over the part profile.
Максимальные толщины слоев определяются необходимой толщиной суммарного покрытия, определяемой условиями эксплуатации и категорией размещения детали.The maximum thicknesses of the layers are determined by the required thickness of the total coating, determined by the operating conditions and the category of placement of the part.
Необходимость наличия конечного цинкового слоя (то есть трехслойного цинк-олово-цинк покрытия) определяется необходимостью исключения или существенного снижения контактной коррозии в сопрягаемых деталях из различных материалов или с различными покрытиями.The need for a final zinc layer (i.e., a three-layer zinc-tin-zinc coating) is determined by the need to eliminate or significantly reduce contact corrosion in mating parts from various materials or with different coatings.
Необходимость нанесения четырехслойного цинк-олово-цинк-олово покрытия диктуется повышенными требованиями к защитной способности, особенно при нарушении целостности покрытия в процессе эксплуатации.The need to apply a four-layer zinc-tin-zinc-tin coating is dictated by increased requirements for protective ability, especially in case of violation of the integrity of the coating during operation.
Формирование равномерной диффузионной зоны между анодным и катодным слоями покрытия обеспечивается одностадийной термической обработкой покрытия предпочтительно при температуре от 150 до 180°C в течение 4-24 ч. При этом термообработка не должна приводить к образованию фазы эвтектического состава, которая в силу своей повышенной подвижности вблизи температуры плавления (198,5°C) за время термической обработки способна «прорасти» сквозь оловянный слой, резко снижая тем самым защитную способность покрытия (см. фиг.1А), Б), В)). Для этого максимальная температура не должна превышать температуру не менее чем на 18,5°C ниже температуры плавления эвтектики, то есть до 180°C. Это позволяет диффузионным процессам сформировать сплошной поверхностный фронт диффузионного проникновения цинка в оловянный слой без образования эвтектики.The formation of a uniform diffusion zone between the anode and cathode layers of the coating is ensured by a one-step heat treatment of the coating, preferably at a temperature of from 150 to 180 ° C for 4-24 hours. In this case, the heat treatment should not lead to the formation of a phase of the eutectic composition, which due to its increased mobility near the melting temperature (198.5 ° C) during the heat treatment is able to "grow" through the tin layer, thereby sharply reducing the protective ability of the coating (see figa), B), C)). For this, the maximum temperature should not exceed the temperature by at least 18.5 ° C below the melting point of the eutectic, i.e. up to 180 ° C. This allows diffusion processes to form a continuous surface front of diffusion penetration of zinc into the tin layer without the formation of a eutectic.
Максимальная продолжительность термической обработки при соответствующей температуре ограничивается недопущением полного выравнивания состава покрытия по его толщине.The maximum duration of heat treatment at the appropriate temperature is limited to prevent the coating composition from completely equalizing in thickness.
Допускается дополнительная обработка полученного покрытия в любых пассивирующих растворах: хроматирования, фосфатирования, оксидирования и т.д.Additional processing of the resulting coating is allowed in any passivating solutions: chromation, phosphating, oxidation, etc.
Пример 1. Детали типа кронштейна из стали средней прочности 30ХГСА электрохимически обезжирили в стандартном фосфатно-щелочном растворе и затем после промывки в теплой и холодной воде активировали в растворе соляной кислоты. После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 2 мкм из электролита следующего состава, г/л:Example 1. Details of a bracket type made of medium strength 30KhGSA steel were electrochemically degreased in a standard phosphate-alkaline solution and then, after washing in warm and cold water, they were activated in a solution of hydrochloric acid. After washing in cold water, a zinc coating 2 μm thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 4,5,the pH of the solution is 4.5,
при температуре 20°C и плотности катодного тока 3 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 3 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на оцинкованные стальные детали нанесли оловянное покрытие толщиной 2 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, a tin coating 2 μm thick of tin electrolyte of the following composition was applied to galvanized steel parts, g / l:
pH раствора 1,5,the pH of the solution is 1.5,
при температуре 23°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 23 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 2 мкм из электролита следующего состава, г/л:After washing in cold water, a zinc coating 2 μm thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 4,5,the pH of the solution is 4.5,
при температуре 20°C и плотности катодного тока 3 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 3 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на детали нанесли оловянное покрытие толщиной 1 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, a tin coating with a thickness of 1 μm was made from a tin electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 1,5,the pH of the solution is 1.5,
при температуре 23°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 23 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки и сушки детали с четырехслойным покрытием Ц2. О2. Ц2. О1 (обозначение по ГОСТ 9.306-85) были помещены в воздушную печь при температуре 150°C в течение 2 часов.After washing and drying, parts with a four-layer coating of C2. O2. C2. O1 (designation according to GOST 9.306-85) were placed in an air oven at a temperature of 150 ° C for 2 hours.
После термической обработки детали с четырехслойным покрытием были активированы в растворе серной кислоты, промыты, подвергнуты дополнительной обработке хроматированием в стандартном растворе состава (г/л): натрий двухромовокислый 180, кислота серная 10 при температуре 25°C и времени выдержки 20 секунд с последующей промывкой и сушкой.After heat treatment, parts with a four-layer coating were activated in a sulfuric acid solution, washed, subjected to additional chromate treatment in a standard solution of the composition (g / l): sodium dichromate 180, sulfuric acid 10 at a temperature of 25 ° C and a holding time of 20 seconds, followed by washing and drying.
Пример 2. Детали типа планки из высокопрочной стали 30ХГСН2А (σв=1800 МПа) после шлифования и обдувки корундовым песком химически обезжирили в стандартном фосфатно-щелочном растворе и затем после промывки в теплой и холодной воде активировали в растворе соляной кислоты. После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 4 мкм из электролита следующего состава, г/л:Example 2. Details of the type of strap made of high-strength steel 30KhGSN2A (σ in = 1800 MPa) after grinding and blowing with corundum sand were chemically degreased in a standard phosphate-alkaline solution and then, after washing in warm and cold water, they were activated in a solution of hydrochloric acid. After washing in cold water, a zinc coating 4 microns thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
рН раствора 5,pH of solution 5,
при температуре 20°C и плотности катодного тока 2 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 2 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на оцинкованные стальные детали нанесли оловянное покрытие толщиной 4 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, galvanized steel parts were coated with a tin coating 4 μm thick from a tin electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора <1,solution pH <1,
при температуре 23°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 23 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 2 мкм из электролита следующего состава, г/л:After washing in cold water, a zinc coating 2 μm thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 5,pH of solution 5,
при температуре 20°C и плотности катодного тока 2 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 2 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на детали нанесли оловянное покрытие толщиной 1 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, a tin coating with a thickness of 1 μm was made from a tin electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора <1,solution pH <1,
при температуре 23°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 23 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки и сушки детали с четырехслойным покрытием Ц4. О4. Ц2. O1 были помещены в воздушную печь при температуре 170°C в течение 8 часов.After washing and drying parts with a four-layer coating C4. O4. C2. O1 were placed in an air oven at 170 ° C for 8 hours.
После термической обработки детали с четырехслойным покрытием были активированы в растворе серной кислоты, промыты, подвергнуты дополнительной обработке хроматированием в стандартном растворе состава (г/л): натрий двухромовокислый 180, кислота серная 10 при температуре 25°C и времени выдержки 20 секунд с последующей промывкой и сушкой.After heat treatment, parts with a four-layer coating were activated in a sulfuric acid solution, washed, subjected to additional chromate treatment in a standard solution of the composition (g / l): sodium dichromate 180, sulfuric acid 10 at a temperature of 25 ° C and a holding time of 20 seconds, followed by washing and drying.
Пример 3. Детали типа вала с наружной резьбой и фасками из стали средней прочности 30ХГСА были электрохимически обезжирены в стандартном фосфатно-щелочном растворе и затем после промывки в теплой и холодной воде активированы в растворе соляной кислоты. После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 4 мкм из электролита следующего состава, г/л:Example 3. Parts such as a shaft with an external thread and chamfers of medium strength 30KhGSA steel were electrochemically degreased in a standard phosphate-alkaline solution and then, after washing in warm and cold water, activated in a solution of hydrochloric acid. After washing in cold water, a zinc coating 4 microns thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
при температуре 20°C и плотности катодного тока 3 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 3 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на оцинкованные стальные детали нанесли оловянное покрытие толщиной 4 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, galvanized steel parts were coated with a tin coating 4 μm thick from a tin electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 9,5,the pH of the solution is 9.5,
при температуре 75°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 75 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 2 мкм из электролита следующего состава, г/л:After washing in cold water, a zinc coating 2 μm thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
при температуре 20°C и плотности катодного тока 3 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 3 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на детали нанесли оловянное покрытие толщиной 1 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, a tin coating with a thickness of 1 μm was made from a tin electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 9,5,the pH of the solution is 9.5,
при температуре 75°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 75 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки и сушки детали с четырехслойным покрытием Ц4. О4. Ц2. О1 были помещены в воздушную печь при температуре 150°C в течение 4 часов.After washing and drying parts with a four-layer coating C4. O4. C2. O1 were placed in an air oven at a temperature of 150 ° C for 4 hours.
После термической обработки детали с четырехслойным покрытием были активированы в растворе серной кислоты, промыты, подвергнуты дополнительной обработке хроматированием в стандартном растворе состава (г/л): натрий двухромовокислый 180, кислота серная 10 при температуре 25°C и времени выдержки 20 секунд с последующей промывкой и сушкой.After heat treatment, parts with a four-layer coating were activated in a sulfuric acid solution, washed, subjected to additional chromate treatment in a standard solution of the composition (g / l): sodium dichromate 180, sulfuric acid 10 at a temperature of 25 ° C and a holding time of 20 seconds, followed by washing and drying.
Пример 4. Детали типа штуцера с наружной и внутренней резьбой из стали Ст10 электрохимически обезжирили в стандартном фосфатно-щелочном растворе и затем после промывки в теплой и холодной воде активировали в растворе серной кислоты. После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 4 мкм из электролита следующего состава, г/л:Example 4. Parts of the type of fitting with external and internal threads made of steel St10 were electrochemically degreased in a standard phosphate-alkaline solution and then, after washing in warm and cold water, they were activated in a solution of sulfuric acid. After washing in cold water, a zinc coating 4 microns thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
при температуре 20°C и плотности катодного тока 3 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 3 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на оцинкованные стальные детали нанесли оловянное покрытие толщиной 4 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, galvanized steel parts were coated with a tin coating 4 μm thick from a tin electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 8,0,the pH of the solution is 8.0,
при температуре 65°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 65 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 2 мкм из электролита следующего состава, г/л:After washing in cold water, a zinc coating 2 μm thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
при температуре 20°C и плотности катодного тока 3 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 3 A / dm 2 .
После промывки и сушки детали с трехслойным покрытием Ц4. О4. Ц2 были помещены в воздушную печь при температуре 160°C в течение 6 часов.After washing and drying parts with a three-layer coating C4. O4. C2 was placed in an air oven at 160 ° C for 6 hours.
После термической обработки детали с трехслойным покрытием были подвергнуты дополнительной обработке хроматированием в стандартном растворе состава (г/л): натрий двухромовокислый 30, кислота азотная 6, натрий сернокислый 13 при температуре 25°C и времени выдержки 10 секунд с последующей промывкой и сушкой.After heat treatment, parts with a three-layer coating were subjected to additional processing by chromatography in a standard solution of the composition (g / l): sodium dichromate 30, nitric acid 6, sodium sulfate 13 at a temperature of 25 ° C and a holding time of 10 seconds, followed by washing and drying.
Пример 5. Детали типа ключа из стали У8 электрохимически обезжирили в стандартном фосфатно-щелочном растворе и затем после промывки в теплой и холодной воде активировали в растворе соляной кислоты. После промывки в холодной воде на детали нанесли цинковое покрытие толщиной 5 мкм из электролита следующего состава, г/л:Example 5. Details of the key type made of steel U8 were electrochemically degreased in a standard phosphate-alkaline solution and then, after washing in warm and cold water, they were activated in a solution of hydrochloric acid. After washing in cold water, a zinc coating 5 microns thick was applied to the parts from an electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора 5,pH of solution 5,
при температуре 20°C и плотности катодного тока 2 А/дм2.at a temperature of 20 ° C and a cathode current density of 2 A / dm 2 .
После промывки в холодной воде на оцинкованные стальные детали нанесли оловянное покрытие толщиной 3 мкм из электролита оловянирования следующего состава, г/л:After washing in cold water, galvanized steel parts were coated with a tin coating of 3 μm thickness from tin electrolyte of the following composition, g / l:
pH раствора <1,solution pH <1,
при температуре 23°C и плотности катодного тока 1 А/дм2.at a temperature of 23 ° C and a cathode current density of 1 A / dm 2 .
После промывки и сушки детали с двухслойным покрытием Ц5. О3 были помещены в воздушную печь при температуре 150°C в течение 8 часов.After washing and drying, parts with a two-layer coating C5. O3 was placed in an air oven at 150 ° C for 8 hours.
Для проведения сравнительных коррозионных испытаний были изготовлены листовые образцы по 5 шт. на каждый вид покрытия и нанесено защитное покрытие по предлагаемому способу толщиной 6-9 и 9-12 мкм. Проведены сравнительные коррозионные испытания покрытий, сформированных по предлагаемому способу, в сравнение с покрытием по прототипу в камере солевого тумана (КСТ) по ГОСТ 9.308 при постоянном распылении 5% нейтрального раствора хлористого натрия и температуре 35°C в течение 5040 ч.For comparative corrosion tests, sheet samples of 5 pieces were made. each type of coating is coated with a protective coating according to the proposed method with a thickness of 6-9 and 9-12 microns. Comparative corrosion tests of coatings formed by the proposed method, in comparison with the coating of the prototype in a salt spray chamber (SST) in accordance with GOST 9.308 with constant spraying of a 5% neutral solution of sodium chloride and a temperature of 35 ° C for 5040 hours, were carried out.
В таблице 1 приведены результаты сравнительных коррозионных испытаний покрытий, сформированных по предлагаемому способу и по прототипу.Table 1 shows the results of comparative corrosion tests of coatings formed by the proposed method and the prototype.
В таблице 2 приведены результаты сравнительных коррозионных испытаний покрытий, сформированных по предлагаемому способу и по прототипу, с нарушениями, вызванными крестообразным прорезанием покрытия до основы и царапанием монтажной крестообразной отверткой.Table 2 shows the results of comparative corrosion tests of coatings formed by the proposed method and the prototype, with violations caused by a cross-cutting of the coating to the base and scratching with a mounting Phillips screwdriver.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать на деталях из черных металлов и их сплавов, в том числе с точными допусками и/или имеющих резьбу, защитное покрытие, обладающее повышенными защитными свойствами.Thus, the proposed method allows to obtain on the parts of ferrous metals and their alloys, including with accurate tolerances and / or having a thread, a protective coating with enhanced protective properties.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144211A RU2606364C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Method of protective coating producing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144211A RU2606364C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Method of protective coating producing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2606364C1 true RU2606364C1 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015144211A RU2606364C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Method of protective coating producing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2606364C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718794C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-04-14 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Anticorrosive coating application method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2427671C1 (en) * | 2010-08-18 | 2011-08-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Procedure for application of complex protective coating on steel parts |
| CN102206842A (en) * | 2011-05-05 | 2011-10-05 | 武汉钢铁(集团)公司 | Manufacturing method of zinc/tin double-layer electroplated steel plate |
| CN104357884A (en) * | 2014-11-14 | 2015-02-18 | 无锡伊佩克科技有限公司 | Method for plating zinc-tin alloy on ferrous material |
-
2015
- 2015-10-15 RU RU2015144211A patent/RU2606364C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2427671C1 (en) * | 2010-08-18 | 2011-08-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Procedure for application of complex protective coating on steel parts |
| CN102206842A (en) * | 2011-05-05 | 2011-10-05 | 武汉钢铁(集团)公司 | Manufacturing method of zinc/tin double-layer electroplated steel plate |
| CN104357884A (en) * | 2014-11-14 | 2015-02-18 | 无锡伊佩克科技有限公司 | Method for plating zinc-tin alloy on ferrous material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718794C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-04-14 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Anticorrosive coating application method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2143822B1 (en) | Plated steel sheet for cans and process for producing the same | |
| US9738978B2 (en) | Method of manufacturing a steel sheet for containers | |
| US9435034B2 (en) | Manufacturing method for steel sheets for containers | |
| US2392456A (en) | Thermally diffused copper and zinc plate on ferrous articles | |
| TWI580798B (en) | Chemically-treated steel sheet, production method thereof, and metal container | |
| TWI477662B (en) | Method for production of tin plated steel sheet, tin plated steel sheet and chemical conversion treatment liquid | |
| JP2022023231A (en) | High corrosion resistance plating method | |
| RU2606364C1 (en) | Method of protective coating producing | |
| EP3255180B1 (en) | Method of manufacturing a chemically treated sn plated steel sheet | |
| RU2427671C1 (en) | Procedure for application of complex protective coating on steel parts | |
| JP2014234520A (en) | Method for producing electrogalvanized steel sheet | |
| JP5994960B1 (en) | Steel plate for container and method for producing steel plate for container | |
| RU2718794C1 (en) | Anticorrosive coating application method | |
| JP7239020B2 (en) | Sn-based plated steel sheet | |
| JP2014114503A (en) | Zinc-based electrogalvanized steel sheet and method for producing the same | |
| JP7410386B2 (en) | Sn-based plated steel sheet | |
| JP2010013706A (en) | Process for producing tin-plated steel plate, and tin-plated steel plate | |
| JP4720459B2 (en) | Surface-treated steel sheet and manufacturing method thereof | |
| KR101511931B1 (en) | Tin-zinc alloy coated steel sheet and method for preparing the same | |
| KR0146874B1 (en) | Method for manufacturing zn-cr/zn alloy coated steel sheet with 2-layers | |
| JPS6144157B2 (en) | ||
| JPS6366399B2 (en) | ||
| JPS6323277B2 (en) | ||
| KR20240098377A (en) | Manufacturing method of hot-dip coated steel sheet with excellent hydrogen embrittlement resistance | |
| KR20040054271A (en) | Manufacturing method of galvanealed steel sheets with a good frictional property |