RU2643759C2 - Хроматирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки - Google Patents
Хроматирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643759C2 RU2643759C2 RU2015148987A RU2015148987A RU2643759C2 RU 2643759 C2 RU2643759 C2 RU 2643759C2 RU 2015148987 A RU2015148987 A RU 2015148987A RU 2015148987 A RU2015148987 A RU 2015148987A RU 2643759 C2 RU2643759 C2 RU 2643759C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ions
- titanium
- composition
- inhibitor
- nitrate
- Prior art date
Links
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
-
- 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
- C23C22/22—Orthophosphates containing alkaline earth metal cations
-
- 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
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/10—Use of solutions containing trivalent chromium but free of hexavalent chromium
Abstract
Изобретение относится к обработке оцинкованного проката и оцинкованной проволоки. Хроматирующий состав содержит, г/л: ионы Cr3+ 50-70, ионы фосфата 200-280, ионы нитрата 23-46, ионы титана 5-10, ингибитор 1-2, вода – остальное. При этом в качестве ингибитора он содержит 50%-ный спиртовой раствор хлорида алкилметиламмония, а в качестве ионов титана и нитрата - отработанный травильный раствор от производства титановых труб, содержащий ионов нитрата - 16%, ионов титана - 3,5%. Предложенное изобретение без использования шестивалентного хрома позволяет получить на оцинкованной поверхности проката и проволоки бесцветную хроматную пленку с высокой коррозионной стойкостью. 2 табл., 4 пр.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к области металлургии и может использоваться для обработки оцинкованной поверхности проката и проволоки.
Существующий уровень техники
Начиная с 20-х годов прошлого века хроматирующие составы широко используются для обработки оцинкованной поверхности.
Первоначально все хроматирующие составы использовались не только для повышения коррозионной стойкости, но и для улучшения декоративного вида оцинкованной поверхности. Такие составы были подкислены серной кислотой в большей или меньшей мере, что способствовало получению хроматных пленок разных цветов и оттенков, таких как черных, желто-зеленых, синевато-золотистых и других. Например, пассивирующий состав на основе шестивалентного хрома, описанный в книге Грачева М.Н. «Гальванотехника при изготовлении предметов бытового назначения», содержащий, г/л:
хромовый ангидрид | 10 |
серная кислота (плотностью = 1,84) | 0,9 |
муравьиная кислота (плотностью = 1,3-1,4) | 24 |
позволяет получить хроматную пленку с повышенной коррозионной стойкостью, выдерживающей 56 суток в камере влажности. Цвет хроматной пленки получается радужный, синевато-золотисто-коричневых тонов.
Цветные пленки, конечно же, облегчают работу с хроматирующими составами, так как их наличие и сплошность пленки видны невооруженным глазом. Но в настоящее время для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки не допускается наличие цветовых оттенков пленок. Недостатком состава является также наличие шестивалентного хрома.
В настоящее время к хроматным пленкам для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки предъявляются следующие требования:
- бесцветный внешний вид;
- отсутствие шестивалентного хрома;
- высокая коррозионная стойкость.
Наиболее близким к заявляемому составу является состав, описанный в патенте RU 2010147566. «Пассивирующие вещества на основе трехвалентного хрома для обработки оцинкованной стали».
Состав содержит, г/л:
ионы Cr3+ | 1-75 |
фосфат-ионы | 2-400 |
ионы фторметаллата | 0,5-60 |
ингибитор | 0,001-2 |
вода | остальное |
Причем соотношение фосфат-ионов к ионов хрома составляет от 0,1:1 до 7,5:1.
Состав не содержит шестивалентный хром и содержит гидроксиорганическую кислоту.
В составе ингибитор представляет собой четвертичное соединение аммония, включающее по меньшей мере одно азотсодержащее кольцо с количеством атомов углерода в кольце от 5 до 14 и включающее арилхинолина галогенид или гидроксид.
Состав содержит также свободные ионы фтора, добавку из растворенного неорганического соединения металла и органическую композицию для восстановления ионов шестивалентного хрома, упомянутую ранее как гидроксиорганическая кислота.
Данный состав не содержит шестивалентный хром, обеспечивает получение бесцветной без цветовых оттенков хроматной пленки, но не позволяет получить высокую коррозионную стойкость хроматного покрытия.
Задачей заявляемого изобретения является создание хроматирующего состава для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки, обеспечивающего бесцветную, без шестивалентного хрома хроматную пленку с высокой коррозионной стойкостью.
Суть настоящего изобретения
Поставленная задача достигается за счет того, что заявляемый хроматирующий состав содержит ионы трехвалентного хрома, ионы титана, ионы нитрата, ингибитор, в следующем соотношении, г/л:
ионы Cr3+ | 50-70 |
фосфат-ионы | 200-280 |
ионы титана | 5-10 |
ионы нитрата | 23-46 |
ингибитор | 1-2 |
вода | остальное |
при этом в качестве ингибитора он содержит 50%-ный спиртовой раствор хлорида алкилметиламмония, а в качестве ионов титана и нитрата - отработанный травильный раствор от производства титановых труб, содержащий ионов нитрата - 16%, ионов титана - 3,5%.
В качестве ионов фосфата используется термическая фосфорная кислота концентрацией 85%.
В качестве восстановителя шестивалентного хрома используется глюконат натрия.
Описание изобретения
Для иллюстрации заявляемого изобретения образцы оцинкованного проката размером 210×300 мм обрабатывали в хроматирующих составах способом разбрызгивания при комнатной температуре в течение 3 секунд.
Примеры изобретения
Пример 1
Образцы оцинкованного проката обрабатывали в составе следующего содержания, г/л:
ионы Cr3 | 50 |
ионы фосфата | 200 |
ионы нитрата | 23 |
ионы титана | 5 |
ингибитор | 1 |
вода | остальное |
Способ приготовления состава
Для приготовления 1 кг хроматирующего состава в 720 мл воды растворяли при перемешивании последовательно 50 г хромового ангидрида и 240 г термической фосфорной кислоты.
Затем в полученном растворе восстанавливали шестивалентный хром глюконатом натрия, добавляя его небольшими порциями по 3-5 г. Всего глюконата натрия добавляли примерно 40 г.
В процессе восстановления периодически проверяли окончание процесса восстановления реакцией с деффенилкарбазидом, добавляя 0,1-0,3 г дефенилкарбазида к пробе состава объемом 10-20 мл. При присутствии шестивалентного хрома проба приобретает красно-малиновый цвет, а при завершении процесса восстановления, при отсутствии шестивалентного хрома, окрашивание пробы не наблюдается.
После завершения реакции восстановления добавляли 142 г раствора азотнокислого титана и 1 г ингибитора. Состав тщательно перемешивали и после охлаждения добавляли воду до 1 кг, т.к. в результате приготовления происходило испарение воды.
pH полученного состава составил 1,3.
Пример 2
Образцы оцинкованного проката обрабатывали, в составе следующего содержания, г/л:
ионы Cr3+ | 60 |
ионы фосфата | 240 |
ионы нитрата | 35 |
ионы титана | 7,5 |
ингибитор | 1,5 |
вода | остальное |
Способ приготовления состава
Для приготовления 1 кг состава в 650 мл воды растворяли при перемешивании последовательно 60 г хромового ангидрида, 290 г термической фосфорной кислоты.
Затем в полученном растворе восстанавливали шестивалентный хром глюконатом натрия, добавляя его небольшими порциями по 3-5 г. Всего глюконата натрия добавляли примерно 40 г. Окончание процесса восстановления шестивалентного хрома проверяли, как в примере 1.
После завершения реакции восстановления добавляли 213 г раствора азотнокислого титана и 1,5 г ингибитора. Состав тщательно перемешивали и добавляли воду, как в примере 1.
pH полученного состава составил 1,5.
Пример 3
Образцы оцинкованного проката обрабатывали, в составе следующего содержания, г/л:
ионы Cr3+ | 70 |
ионы фосфата | 280 |
ионы нитрата | -46 |
ионы титана | 10 |
ингибитор | 2 |
вода | остальное |
Способ приготовления состава
Для приготовления 1 кг состава в 590 мл воды (количество воды берется избыточное с учетом испарения в процессе приготовления) растворяли при перемешивании последовательно 70 г хромового ангидрида, 340 г термической фосфорной кислоты.
Затем в полученном растворе восстанавливали шестивалентный хром глюконатом натрия, добавляя его небольшими порциями по 3-5 г. Всего добавляли примерно 40 г глюконата натрия. Окончание процесса восстановления шестивалентного хрома проверяли, как в примерах 1 и 2.
После завершения реакции восстановления добавляли 284 г раствора азотнокислого титана и 2 г ингибитора. Состав тщательно перемешивали и добавляли воду, как в примерах 1,2.
pH полученного состава составил 1,8.
Пример 4 (по прототипу)
Образцы оцинкованного проката обрабатывали, в составе следующего содержания, г/л:
ионы Cr3+ | 38 |
ионы фосфата | 285 |
ионы фторметаллата | 30 |
ингибитор | 2 |
вода | остальное |
Способ приготовления состава
Для приготовления 1 кг состава в 600 мл воды растворяли при перемешивании последовательно 38 г хромового ангидрида и 290 г термической фосфорной кислоты.
Затем в полученном растворе восстанавливали шестивалентный хром гидроксиорганической кислотой. В качестве ее использовали щавелевую кислоту, добавляя ее небольшими порциями по 3-5 г. Всего на восстановление хрома требуется 30 г щавелевой кислоты. Окончание процесса восстановления проверяли, как в примерах 1, 2, 3.
После завершения реакции восстановления добавляли 41 г гексафторцирконата калия и 2 г ингибитора алкилметиламмоний хлорида, 50%-ного спиртового раствора. Состав тщательно перемешивали и добавляли воду, как в примерах 1, 2, 3.
pH полученного состава составил 2,1.
Содержание компонентов в г/л в примерах заявляемого водного состава (примеры 1, 2, 3) и водного состава прототипа (пример 4) приведены в таблице 1.
Цвет хроматной пленки определяли визуально. Коррозионную стойкость определяли в камере солевого тумана по ГОСТ 9.308-85. Осматривали образцы на предмет степени поражения «белой ржавчиной» по истечении 96 часов и 120 часов.
Полученные результаты коррозионной стойкости приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что заявляемый хроматирующий состав позволяет получить бесцветную хроматную пленку с хорошей коррозионной стойкостью.
Литература
1 М.Н. Грачев. «Гальванотехника при изготовлении предметов бытового назначения». 1970 г.
2 Патент RU №2010147566. «Пассивирующие вещества на основе трехвалентного хрома для обработки оцинкованной стали».
Claims (3)
- Хроматирующий состав для обработки оцинкованной поверхности проката и проволоки, содержащий ионы трехвалентного хрома, ионы фосфата, ионы титана, ионы нитрата и ингибитор, в следующем соотношении, г/л:
-
ионы Cr3+ 50-70 ионы фосфата 200-280 ионы нитрата 23-46 ионы титана 5-10 ингибитор 1-2 вода остальное - при этом в качестве ингибитора он содержит 50%-ный спиртовой раствор хлорида алкилметиламмония, а в качестве ионов титана и нитрата - отработанный травильный раствор от производства титановых труб, содержащий ионов нитрата - 16%, ионов титана - 3,5%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148987A RU2643759C2 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Хроматирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148987A RU2643759C2 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Хроматирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015148987A RU2015148987A (ru) | 2017-05-19 |
RU2643759C2 true RU2643759C2 (ru) | 2018-02-05 |
Family
ID=58715490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148987A RU2643759C2 (ru) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Хроматирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2643759C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699476C1 (ru) * | 2018-04-09 | 2019-09-05 | Закрытое Акционерное Общество "ФК" (ЗАО"ФК") | Пассивирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1617054A1 (ru) * | 1988-02-01 | 1990-12-30 | Днепропетровский химико-технологический институт | Состав дл хроматировани цинковой поверхности |
EP1734152A1 (en) * | 2004-03-03 | 2006-12-20 | Dipsol Chemicals Co., Ltd. | Agent for reducing coating film overall friction coefficient for trivalent chromate treating solution, trivalent chromate treating solution and method for production thereof, and trivalent chromate coating film reduced in overall friction coefficient and method for production thereof |
RU2010147566A (ru) * | 2008-04-25 | 2012-05-27 | ХЕНКЕЛЬ АГ энд Ко. КГаА (DE) | Пассивирующие вещества на основе трехвалентного хрома для обработки оцинкованной стали |
CN103320779A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-25 | 上海应用技术学院 | 一种抑制三价铬钝化层中六价铬形成的钝化液及制备方法和应用 |
-
2015
- 2015-11-13 RU RU2015148987A patent/RU2643759C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1617054A1 (ru) * | 1988-02-01 | 1990-12-30 | Днепропетровский химико-технологический институт | Состав дл хроматировани цинковой поверхности |
EP1734152A1 (en) * | 2004-03-03 | 2006-12-20 | Dipsol Chemicals Co., Ltd. | Agent for reducing coating film overall friction coefficient for trivalent chromate treating solution, trivalent chromate treating solution and method for production thereof, and trivalent chromate coating film reduced in overall friction coefficient and method for production thereof |
RU2010147566A (ru) * | 2008-04-25 | 2012-05-27 | ХЕНКЕЛЬ АГ энд Ко. КГаА (DE) | Пассивирующие вещества на основе трехвалентного хрома для обработки оцинкованной стали |
CN103320779A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-25 | 上海应用技术学院 | 一种抑制三价铬钝化层中六价铬形成的钝化液及制备方法和应用 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699476C1 (ru) * | 2018-04-09 | 2019-09-05 | Закрытое Акционерное Общество "ФК" (ЗАО"ФК") | Пассивирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015148987A (ru) | 2017-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2465701C (en) | Post-treatment for metal coated substrates | |
CN104404492A (zh) | 无铬钝化液、制备方法及其使用方法 | |
RU2010147566A (ru) | Пассивирующие вещества на основе трехвалентного хрома для обработки оцинкованной стали | |
WO2015029836A1 (ja) | 3価クロム化成皮膜又はクロムフリー化成皮膜のトップコート剤用摩擦調整剤及びそれを含むトップコート剤 | |
FI80074B (fi) | Surt kromhaltigt passiveringsbad foer zink- och kadmiumytor. | |
US3957543A (en) | Method for rinsing a conversion coated metal surface | |
JP5549837B2 (ja) | クロムめっき皮膜の防錆用浸漬処理液及び防錆処理方法 | |
RU2643759C2 (ru) | Хроматирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки | |
US9920416B2 (en) | Blackening treatment solution for black Cr—Co alloy plating film | |
US4897129A (en) | Corrosion resistant coating | |
JP5584922B2 (ja) | 亜鉛又は亜鉛合金めっき上に3価クロム化成処理皮膜を形成させるための3価クロム化成処理液 | |
US3032487A (en) | Electrolytic treatment of ferrous metal surfaces | |
JP7399080B2 (ja) | pH安定な三価クロムコーティング液 | |
US4673445A (en) | Corrosion resistant coating | |
DE813916C (de) | Verfahren zur elektrolytischen Herstellung eines Schutzueberzuges auf Zink | |
TWI711719B (zh) | 表面處理劑、表面處理方法及經表面處理之金屬材料 | |
US3090710A (en) | Method and solution for producing chromate coatings on zinc and zinc alloys | |
RU2633427C1 (ru) | Композиция для формирования противокоррозионных фосфатных покрытий на стальной поверхности | |
CN104342691A (zh) | 一种镀锌钢板表面钝化工艺 | |
RU2790851C1 (ru) | Способ нанесения антикоррозионного покрытия | |
RU2564499C1 (ru) | Состав для хроматирования цинкового покрытия | |
DE641933C (de) | Verfahren zur Erhoehung der Haftfaehigkeit und Lebensdauer von UEberzuegen von Farbe, Lack u. dgl. auf korrosionsfaehigen Schwermetalloberflaechen, insbesondere solcher von Eisen und Eisenlegierungen | |
SU969784A1 (ru) | Раствор дл хроматировани | |
SU1113425A1 (ru) | Раствор дл хроматировани оцинкованной стали | |
DE1521045C (de) | Verfahren zur Verbesserung der Korro sionsbestandigkeit kathodisch chromatier ter Eisen oder Stahloberflachen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20180221 |