RU2690876C1 - Способ получения фосфатного покрытия - Google Patents

Способ получения фосфатного покрытия Download PDF

Info

Publication number
RU2690876C1
RU2690876C1 RU2018122003A RU2018122003A RU2690876C1 RU 2690876 C1 RU2690876 C1 RU 2690876C1 RU 2018122003 A RU2018122003 A RU 2018122003A RU 2018122003 A RU2018122003 A RU 2018122003A RU 2690876 C1 RU2690876 C1 RU 2690876C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phosphating
temperature
phosphate coating
aqueous
aqueous solution
Prior art date
Application number
RU2018122003A
Other languages
English (en)
Inventor
Наталья Владимировна Варенцова
Маргарита Николаевна Бонокина
Сергей Олегович Чумаевский
Равил Равилович Ибрагимов
Валерий Витальевич Векшин
Original Assignee
Закрытое Акционерное общество "ФК" (ЗАО " ФК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное общество "ФК" (ЗАО " ФК") filed Critical Закрытое Акционерное общество "ФК" (ЗАО " ФК")
Priority to RU2018122003A priority Critical patent/RU2690876C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2690876C1 publication Critical patent/RU2690876C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
    • C23C22/05Chemical 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
    • C23C22/06Chemical 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
    • C23C22/07Chemical 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
    • C23C22/05Chemical 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
    • C23C22/06Chemical 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
    • C23C22/07Chemical 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
    • C23C22/08Orthophosphates
    • C23C22/12Orthophosphates containing zinc cations
    • C23C22/13Orthophosphates containing zinc cations containing also nitrate or nitrite anions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
    • C23C22/05Chemical 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
    • C23C22/06Chemical 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
    • C23C22/34Chemical 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 fluorides or complex fluorides
    • C23C22/36Chemical 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 fluorides or complex fluorides containing also phosphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности. Способ включает обработку поверхность металла водным раствором фосфатирования при температуре от плюс 35 до плюс 50°С за время от 2 до 10 минут. При этом используют водный раствор фосфатирования, обладающий стабильностью при температуре до 50°С и содержащий следующие компоненты, г/л: Zn1,53-3,27, PO4,35-8,64, NO1,41-4,30, Na0,15-0,28, Ni0,02-0,11, F0,75-0,85, SiF0,20-0,25, вода – остальное. Причем перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности от 5,2 до 5,4. Техническим результатом изобретения является получение мелкокристаллического фосфатного покрытия, обладающего высокой адгезией и высокой коррозионной стойкостью, а также низкая норма расхода используемого водного раствора фосфатирования при температуре применения от плюс 35 до 50°С и возможность его применения с помощью распыления и погружения. 4 пр.

Description

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.
Известен способ получения фосфатного покрытия (патент РФ №2070617), включающий обработку металлического изделия водным раствором, содержащим ионы цинка, никеля, фосфата, нитрата, хлората и сульфата и корректирование раствора в процессе выработки с целью обеспечения стабильности защитных свойств фосфатного покрытия ведут раствором, содержащим, мас. %:
Zn2+ 12-14
P2O5 14,4-18,0
NO3 - 11,1-13,7
SO4 2- 3,0-4,0
Ni2+ 0,08-0,1
ClO3 - 0,1-0,3
Вода до 100%
Недостатком данного способа является высокая температура фосфатирования, продолжительное время, необходимое для образования фосфатной пленки, высокая поверхностная плотность покрытия, а также сложность техпроцесса, заключающаяся в дополнительном применении корректирующего состава.
Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфатного покрытия (патент РФ №2240378), включающий то, что поверхность металла обрабатывают водным раствором, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, никеля и хлората для получения мелкокристаллического коррозионностойкого фосфатного покрытия при температуре фосфатирования плюс 30-45°С за время от 2-х до 10-ти минут, водный раствор дополнительно содержит ионы кальция при следующем содержании компонентов, г/л:
Zn2+ 1,527-3,225
P2O5 4,347-8,385
NO3 - 0,822-1,935
Ni2+ 0,023-0,086
ClO3 - 0,587-1,505
Са2+ 0,06-0,157
Недостатком данного способа является нестабильность рабочего раствора при повышении температуры до плюс 50°С: в летний период времени из-за высокой температуры окружающего воздуха происходит нагрев рабочей ванны до плюс 50°С, при этом происходит выпадение ионов цинка в рабочем растворе, ухудшается качество получаемого фосфатного покрытия, снижается его коррозионная стойкость и требуется дополнительная корректировка рабочего раствора, что приводит к повышении норм расхода.
Задачей данного изобретения является получение мелкокристаллическою фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью при температуре: от плюс 35 до плюс 50°С за время от 2-х до 10 минут, обладающего стабильностью рабочего раствора при температуре до 50°С.
Поставленная задача достигается тем, что поверхность металла обрабатывают водным раствором фосфатирования, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, никеля, отличающийся тем, что для получения мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью при температуре: от плюс 35 до 50°С за время от 2-х до 10-ти мин, водный раствор фосфатирования дополнительно содержит свободные и комплексные ионы фтора и ионы натрия при следующем содержании компонентов г/л:
Zn2+ 1,53-3,27
P2O5 4,35-8,64
NO3 - 1,41-4,30
Na+ 0,15-0,28
Ni2+ 0,02-0,11
F- 0,75-0,85
SiF6 0,20-0,25
вода остальное
Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности от 5,2 до 5,4.
Технический результат: получение мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью при температуре: от плюс 35 до 50°С за время от 2-х до 10 минут, обладающего стабильностью рабочего раствора при температуре до плюс 50°С.
Данное изобретение с успехом применяется в промышленности для фосфатирования кабин, кузовов и оперения автомашин.
Раствор наносят на поверхность металла методом погружения или методом распыления.
Испытания проводят на образцах холоднокатаной листовой стали 08КП (ГОСТ 16523-70) толщиной 0,8-0,9 мм размером 150×70 мм с первой степенью зажиренности.
Фосфатирование проводят по следующей схеме:
1 Обезжиривание средством моющим техническим Фоскон 571 ТУ 2149-382-10964029-2015 при температуре плюс 35-50°С за время 2-10 мин.
2 Промывка водопроводной водой при температуре плюс 35-50°С за время 2-10 мин.
3 Активация активатором фосфатирования Фоскон 471 ТУ 2149-095-10964029-2002, изм. №1 при температуре плюс 20-40°С за время 1-2 мин.
4 Фосфатирование при температуре плюс 35-50°С за время 2-10 мин при отношении условно-общей кислотности к свободной от 5,2 до 5,4.
5 Промывка водопроводной водой при температуре плюс 20-35°С за время 1-2 мин.
6 Сушка при температуре 110°С за время 10 мин.
Внешний вид фосфатного покрытия определяют визуально.
Массу фосфатного покрытая в г/м2 определяют по ГОСТ 9.402
Адгезию ЛКП определяют по ГОСТ 9.401
Стабильность водного раствора фосфатирования при температуре до плюс 50°С определяют по содержанию цинка в рабочем растворе.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими примерами:
Пример 1
Образцы обрабатывают в водном растворе фосфатирования при следующем содержании компонентов, г/л:
Zn2+ 1,53
P2O5 4,35
NO3 - 1,41
Na+ 0,15
Ni2+ 0,02
F- 0,75
SiF6 0,20
вода остальное
Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности 5,2.
Температура фосфатирования 35°С, время 2 мин.
Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.
Масса фосфатного покрытия 1,5 г/м2.
Адгезия 0 баллов.
Пример 2
Образцы обрабатывают в водном растворе фосфатирования при следующем содержании компонентов, г/л:
Zn2+ 3,27
P2O5 8,64
NO3 - 4,30
Na+ 1,53
Ni2+ 0,28
F- 0,85
SiF6 0,25
вода остальное
Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности 5,4.
Температура фосфатирования 50°С, время 10 мин.
Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.
Масса фосфатного покрытия 4,0 г/м2.
Адгезия 1 балл.
Содержание цинка 3,27 г/л.
Пример 3
Образцы обрабатывают в водном растворе фосфатирования при следующем содержании компонентов, г/л:
Zn2+ 2,40
P2O5 6,50
NO3 - 2,86
Na+ 0,22
Ni2+ 0,07
F- 0,80
SiF6 0,22
вода остальное
Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности 5,3.
Температура фосфатирования 43°С, время 5 мин.
Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.
Масса фосфатного покрытия 2,25 г/м2.
Адгезия 1 балл.
Пример по прототипу
Фосфатирование проводят фосфатирующим раствором следующего состава, масс. %:
Zn2+ 1,527
Р2О5 4,347
NO3 - 0,822
Ni2+ 0,023
ClO3 - 0,587
Ca2+ 0,06
вода остальное
Температура фосфатирования 30°С, время фосфатирования 2 мин, масса фосфатного покрытия 1,5 г/м2. Внешний вид покрытия - светло-серого цвета, мелкокристаллическое.
Таким образом применение предлагаемого способа получения фосфатного покрытия обеспечивает получение мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью, при температуре от плюс 35 до плюс 50°С за время от 2-х до 10 мину т, обладающего стабильностью рабочего раствора при температуре до плюс 50°С.
Данное изобретение с успехом применяется в промышленности для фосфатирования кабин, кузовов и оперения для автомашин.

Claims (3)

  1. Способ получения фосфатного покрытия, включающий обработку поверхности металла водным раствором фосфатирования, обладающим стабильностью при температуре до плюс 50°С, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата и никеля, отличающийся тем, что получают мелкокристаллическое фосфатное покрытие с высокой адгезией и коррозионной стойкостью путем обработки при температуре от плюс 35 до плюс 50°С за время от 2 до 10 мин, при этом водный раствор дополнительно содержит свободные и комплексные ионы фтора и ионы натрия при следующем содержании компонентов, г/л:
  2. Zn2+ 1,53-3,27 Р2О5 4,35-8,64 NO3 1,41-4,30 Na+ 0,15-0,28 Ni2+ 0,02-0,11 F- 0,75-0,85 SiF6 0,20-0,25 вода остальное
  3. причем перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности от 5,2 до 5,4.
RU2018122003A 2018-06-14 2018-06-14 Способ получения фосфатного покрытия RU2690876C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122003A RU2690876C1 (ru) 2018-06-14 2018-06-14 Способ получения фосфатного покрытия

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122003A RU2690876C1 (ru) 2018-06-14 2018-06-14 Способ получения фосфатного покрытия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690876C1 true RU2690876C1 (ru) 2019-06-06

Family

ID=67037854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122003A RU2690876C1 (ru) 2018-06-14 2018-06-14 Способ получения фосфатного покрытия

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690876C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02277781A (ja) * 1989-01-31 1990-11-14 Nissan Motor Co Ltd 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法
RU2070617C1 (ru) * 1993-03-15 1996-12-20 Научно-производственное товарищество "ФК" Способ получения фосфатного покрытия
US6261384B1 (en) * 1996-08-28 2001-07-17 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process and aqueous solution for phosphatizing metallic surfaces
RU2240378C2 (ru) * 2002-08-05 2004-11-20 Закрытое акционерное общество "ФК" Способ получения фосфатного покрытия
RU2464356C2 (ru) * 2006-11-08 2012-10-20 Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа Цирконий- и титансодержащий фосфатирующий раствор для пассивирования металлокомпозитных поверхностей

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02277781A (ja) * 1989-01-31 1990-11-14 Nissan Motor Co Ltd 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法
RU2070617C1 (ru) * 1993-03-15 1996-12-20 Научно-производственное товарищество "ФК" Способ получения фосфатного покрытия
US6261384B1 (en) * 1996-08-28 2001-07-17 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process and aqueous solution for phosphatizing metallic surfaces
RU2240378C2 (ru) * 2002-08-05 2004-11-20 Закрытое акционерное общество "ФК" Способ получения фосфатного покрытия
RU2464356C2 (ru) * 2006-11-08 2012-10-20 Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа Цирконий- и титансодержащий фосфатирующий раствор для пассивирования металлокомпозитных поверхностей

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010509499A (ja) 金属複合表面の不動態化のためのジルコニウム/チタン含有リン酸溶液
EP0064790A1 (de) Verfahren zur Phosphatierung von Metallen sowie dessen Anwendung zur Vorbehandlung für die Elektrotauchlackierung
JP2604387B2 (ja) 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法
GB2093075A (en) Phosphate compositions for coating metal surfaces
US4265677A (en) Phosphatizing prior to cathodic electropainting
US4637838A (en) Process for phosphating metals
US4153479A (en) Acidic zinc phosphate solution and method
RU2690876C1 (ru) Способ получения фосфатного покрытия
JPH08501829A (ja) 片側に亜鉛被覆を有する鋼のリン酸塩処理方法
US3556869A (en) Method for surface-treatment of zinc metal and zinc alloys
US5312492A (en) Process not using chlorate or nitrite for the production of nickel and manganese containing zinc phosphate films
CN103184444B (zh) 一种适用于金属紧固件的磷化液
DE3537108A1 (de) Verfahren zur phosphatierung elektrolytisch verzinkter metallwaren
KR101674818B1 (ko) 3가 크롬을 함유한 코팅 조성물, 이를 이용한 아연계 도금강판 및 코팅 방법
PT95053B (pt) Processo para a producao de revestimentos de fosfato sobre metais
JPS5855229B2 (ja) リン酸亜鉛処理用表面調整剤
RU2560891C1 (ru) Способ фосфатирования железокобальтового сплава
RU2354747C1 (ru) Способ получения фосфатного покрытия
RU2240378C2 (ru) Способ получения фосфатного покрытия
US3294593A (en) Solution and process for producing a phosphate coating on a metal body
DE2424382A1 (de) Verfahren zur vorbereitung von metallischen werkstuecken fuer die spanlose kaltumformung
US2795518A (en) Process for treating steel, zinc, and aluminum to increase corrosion resistance
US2891884A (en) Alkali metal pyrophosphate solutions and methods of forming coatings therewith
US3257295A (en) Method of chemically treating metals
RU2633427C1 (ru) Композиция для формирования противокоррозионных фосфатных покрытий на стальной поверхности