RU2746373C2 - Способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей - Google Patents

Способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей Download PDF

Info

Publication number
RU2746373C2
RU2746373C2 RU2017138445A RU2017138445A RU2746373C2 RU 2746373 C2 RU2746373 C2 RU 2746373C2 RU 2017138445 A RU2017138445 A RU 2017138445A RU 2017138445 A RU2017138445 A RU 2017138445A RU 2746373 C2 RU2746373 C2 RU 2746373C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phosphating
ions
nickel
composition
post
Prior art date
Application number
RU2017138445A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017138445A3 (ru
RU2017138445A (ru
Inventor
Олаф ДАЛЕНБУРГ
Франк ХОЛЛЬМАНН
Лиза ШМАЙЕР
Original Assignee
Хеметалл Гмбх
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55802343&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2746373(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Хеметалл Гмбх filed Critical Хеметалл Гмбх
Publication of RU2017138445A publication Critical patent/RU2017138445A/ru
Publication of RU2017138445A3 publication Critical patent/RU2017138445A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2746373C2 publication Critical patent/RU2746373C2/ru

Links

Images

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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment
    • 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
    • C23C22/18Orthophosphates containing manganese cations
    • C23C22/182Orthophosphates containing manganese cations containing also zinc cations
    • 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
    • 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
    • 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
    • C23C22/362Chemical 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 containing also zinc cations
    • 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
    • C23C22/364Chemical 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 containing also manganese cations
    • 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
    • C23C22/364Chemical 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 containing also manganese cations
    • C23C22/365Chemical 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 containing also manganese cations containing also zinc and nickel cations
    • 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
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated
    • 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
    • C23C22/82After-treatment
    • 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
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/12Electrophoretic coating characterised by the process characterised by the article coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/20Pretreatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • 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
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes

Abstract

Изобретение относится к безникелевому фосфатированию металлической поверхности. В способе металлическую поверхность, которая может быть подвергнута очистке и/или активации, сначала обрабатывают кислотной водной фосфатирующей композицией, содержащей ионы цинка, ионы марганца и фосфат-ионы. Далее после необязательного ополаскивания и/или сушки поверхность обрабатывают водной композицией для обработки после ополаскивания, содержащей от 10 до 500 мг/л, рассчитано в виде металла, ионов молибдена в виде молибдата, и имеющей рН в диапазоне от 3 до 5. При этом используют фосфатирующую композицию и композицию для обработки после ополаскивания, в которых содержание ионов никеля меньше чем 0,3 г/л. Способ безникелевого фосфатирования позволяет получить фосфатированную металлическую поверхность, имеющую электролитическую проводимость, соответствующую электролитической проводимости металлической поверхности, полученной никельсодержащим фосфатированием, а также предотвращающую коррозию и обеспечивающую адгезию для последующих слоев покрытия. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 табл., 16 пр.

Description

Данное изобретение относится к способу в значительной степени безникелевого фосфатирования металлической поверхности, к соответствующей фосфатирующей композиции, а также к соответственно фосфатированной металлической поверхности.
Фосфатные покрытия на металлической поверхности известны из предыдущего уровня техники. Такие покрытия служат, чтобы предотвращать коррозию металлических поверхностей, а также, более того, в качестве промоторов адгезии для последующих слоев покрытия.
Такие фосфатные покрытия в особенности применяют в областях автомобильной промышленности, а также общей промышленности.
Последующие слои покрытия также как и покрытия из порошкового материала и жидкие краски, представляют собой, в особенности, катодно осаждаемые материалы покрытия, наносимого электроосаждением (СЕС). Поскольку осаждение СЕС требует потока между металлической поверхностью и ванной для обработки, важно установить определенную электрическую проводимость в фосфатном покрытии для того, чтобы обеспечить эффективное и однородное покрытие.
Фосфатные покрытия, поэтому, обычно наносят, применяя никельсодержащий фосфатирующий раствор. Никель, осажденный в этом процессе, изначально или как составляющая сплава, например, Zn/Ni, обеспечивает соответствующую проводимость покрытия в ходе последующего покрытия, нанесенного электроосаждением.
Вследствие их высокой токсичности и вреда окружающей среде, тем не менее, ионы никеля больше не являются желательным компонентом растворов для обработки и, поэтому, их следует в максимально возможной степени избегать или, по меньшей мере, уменьшить относительно их количества.
Применение безникелевых фосфатирующих растворов или фосфатирующих растворов с низким содержанием никеля в принципе известно. Тем не менее, оно ограничивается отдельными подложками, такими как сталь.
Указанные безникелевые или с низким содержанием никеля системы, более того, могут приводить к плохим показателям коррозии и показателям адгезии покрытия при преобладании условий осаждения СЕС, вследствие неидеальной поверхности подложки.
Задачей данного изобретения, таким образом, было обеспечить способ, при котором металлические поверхности могут быть подвергнуты в значительной степени безникелевому фосфатированию, при этом такие поверхностями должны быть сравнимы или в сущности сравнимы относительно их электрохимических свойств с металлическими поверхностями, обработанными никельсодержащими фосфатирующими растворами, и при котором более особенно избегают вышеупомянутых недостатков предыдущего уровня техники.
Эта задача была достигнута способом по п. 1, фосфатирующей композицией по п. 21, и фосфатированной металлической поверхностью по п. 23.
В способе изобретения в значительной степени безникелевого фосфатирования металлической поверхности, металлическую поверхность, необязательно после очистки и/или активации, во-первых, обрабатывают кислотной водной фосфатирующей композицией, которая содержит ионы цинка, ионы марганца, и фосфат-ионы, и, необязательно, ополаскивают и/или высушивают, и после этого обрабатывают водной композицией для обработки после ополаскивания, которая содержит, по меньшей мере, один вид ионов металла, выбранных из группы, включающей ионы молибдена, меди, серебра, золота, палладия, олова, сурьмы, титана, циркония и гафния и/или, по меньшей мере, один полимер, выбранный из группы, включающей классы полимеров из полиаминов, полиэтиленаминов, полианилинов, полииминов, полиэтилениминов, политиофенов, и полиприролов, а также их смеси и сополимеры, при этом и фосфатирующая композиция и композиция для обработки после ополаскивания в значительной степени не содержат никель.
Определения:
Способ изобретения может быть применен для обработки или непокрытой металлической поверхности или же металлической поверхности, которая уже была преобразована покрытием. Ссылка ниже на "металлическая поверхность", поэтому, всегда должна браться, также включая уже преобразованную покрытием металлическую поверхность.
"Водная композиция" в целях данного изобретения представляет собой композицию, которая содержит, по меньшей мере, частично, предпочтительно преимущественно воду в качестве растворителя. В дополнение к растворимым компонентам, она может содержать диспергированные - то есть, эмульгированные и/или суспендированные - компоненты.
В целях данного изобретения, "фосфат-ионы" также относится к гидрофосфату, дигидрофосфату и фосфорной кислоте. Более того, значение охватывает пирофосфорную кислоту и полифосфорную кислоту и все их частично и полностью депротонированные формы.
"Ион металла" в целях данного изобретения представляет собой альтернативно катион металла, комплексный катион металла или комплексный анион металла.
Если композиция содержит меньше, чем 0.3 г/л ионов никеля, она считается, в целях данного изобретения, являющейся "в значительной степени безникелевой".
Металлическая поверхность предпочтительно включает сталь, систему, оцинкованную горячим способом, систему, оцинкованную электролитически, алюминий, или их сплавы, такие как, например, Zn/Fe или Zn/Mg. В случае систем, оцинкованных горячим способом и систем, оцинкованных электролитически, они, в каждом случае, более особенно являются системой такого типа на стали. Металлическая поверхность более особенно является, по меньшей мере, частично оцинкованной.
Способ изобретения особенно подходит для полиметаллических применений.
Если металлическая поверхность должна быть покрыта и не представляет свежую систему, оцинкованную горячим способом, преимущественно, перед обработкой фосфатирующей композицией, для металлической поверхности, сначала очищают, и более особенно обезжиривают, в водной очищающей композиции. Для этой цели, в особенности, может быть применена кислотная, нейтральная, щелочная или сильно щелочная очищающая композиция, но необязательно также, дополнительно, кислотная или нейтральная протравливающая композиция.
Щелочная или сильно щелочная очищающая композиция оказалась особенно предпочтительной здесь.
Помимо, по меньшей мере, одного поверхностно-активного вещества, водная очищающая композиция также необязательно может содержать очищающий наполнитель и/или другие добавки, такие как комплексообразующее вещество. Также возможным является применение активирующий очиститель.
После очистки/протравливания, существует преимущественно, по меньшей мере, одно ополаскивание металлической поверхности водой, в случае которого добавка к раствору, в воде, такая как нитрит или поверхностно-активное вещество, например, также может необязательно быть добавлена к воде.
Перед обработкой металлической поверхности фосфатирующей композицией, преимущественно обрабатывают металлическую поверхность активирующей композицией. Целью активирующей композиций является осаждение множественности ультратонких фосфатных частиц в виде зернистых кристаллов на металлической поверхности. Эти кристаллы помогают формировать фосфатный слой, более особенно кристаллический фосфатный слой, имеющий чрезвычайно большое число плотно осажденных, мелких фосфатных кристаллов или почти совершенно непроницаемый фосфатный слой, на последующем этапе способа, при контакте с фосфатирующей композицией -предпочтительно без ополаскивания в промежутке.
Рассмотренные активирующие композиции включают, в особенности, кислотные или щелочные композиции на основе фосфата титана или фосфата цинка.
Тем не менее, также может быть предпочтительным добавление активирующих агентов, особенно фосфата титана или фосфата цинка, к очищающей композиции - другими словами, чтобы выполнять очистку и активацию в одном этапе.
Кислотная водная фосфатирующая композиция содержит ионы цинка, ионы марганца и фосфат-ионы.
Здесь фосфатирующая композиция может быть получена из концентрата путем разбавления подходящим растворителем, предпочтительно водой, в количество раз между 1 и 100, предпочтительно между 5 и 50 и, если необходимо, с добавлением вещества регулирующего рН.
Фосфатирующая композиция предпочтительно содержит следующие компоненты в следующих предпочтительных и более предпочтительных концентрационных диапазонах:
Figure 00000001
Относительно ионов марганца, тем не менее, уже оказалась предпочтительной концентрация в диапазоне от 0.3 до 2.5 г/л, а относительно свободного фторида, концентрация в диапазоне от 10 до 250 мг/л.
Комплексный фторид предпочтительно содержит тетрафторборат (BF4 -) и/или гексафторсиликат (SiF6 2-).
Особенно при обработке алюминия и/или оцинкованного материала, является предпочтительным присутствие в фосфатирующей композиции комплексного фторида, а также простого фторида, например, фторида натрия.
Аl3+ в фосфатирующих системах являются отравляющей примесью гальванической ванны и могут быть удалены из системы с помощью комплексообразования с фторидами, например, в форме криолита. Комплексные фториды добавляют в ванну в виде "фторидных буферов", по той причине, что иначе содержание фторидов быстро понизилось бы и покрытие больше не происходило бы. Фториды, таким образом, поддерживает формирование фосфатного слоя и, следовательно, косвенно приводит к улучшению адгезии покрытия, а также и борьбы с коррозией. На оцинкованном материале, более того, комплексный фторид помогает предупреждать дефекты, такие как пятна.
При обработке алюминия, в особенности, также предпочтительно, если фосфатирующая композиция содержит Fe(III). В этом случае предпочтение отдают содержанию Fe(III) в диапазоне от 0.001 до 0.2 г/л, более предпочтительно от 0.005 до 0.1 г/л, и очень предпочтительно от 0.01 до 0.05 г/л.
Фосфатирующая композиция дополнительно предпочтительно содержит, по меньшей мере, один ускоритель, выбранный из группы, включающей следующие соединения в следующих предпочтительных и более предпочтительных концентрационных диапазонах:
Figure 00000002
Относительно нитрогуанидина, тем не менее, уже оказалась предпочтительной концентрация в диапазоне от 0.1 до 3.0 г/л, относительно Н2О2 концентрация в диапазоне от 5 до 200 мг/л.
Очень предпочтительно, по меньшей мере, одним ускорителем является Н2O2.
Предпочтительно, тем не менее, фосфатирующая композиция содержит меньше, чем 1 г/л, более предпочтительно меньше, чем 0.5 г/л, очень предпочтительно меньше, чем 0.1 г/л и особенно предпочтительно меньше, чем 0.01 г/л нитрата.
Причина этого состоит в том, что в случае оцинкованной поверхности, в особенности, нитрат в фосфатирующей композиции вызывает дополнительное ускорение реакции формирования слоя, приводящей к более низким массам покрытия, но в особенности снижает внедрение марганца в кристалл. Если содержание марганца фосфатного покрытия является низким также, тем не менее, страдает его устойчивость к щелочам.
Устойчивость к щелочам в свою очередь играет критическую роль в случае последующего катодного осаждения покрытия, нанесенного электроосаждением. При таком способе, происходит электролитическая диссоциация воды возле поверхности подложки: образуются гидроксид-ионы. Как результат, рН возле поверхности раздела субстрата растет.Действительно только таким путем материал покрытия, наносимого электроосаждением в состоянии укрупняться и быть осажденным. Тем не менее, повышение рН также может наносить ущерб кристаллическому фосфатному слою.
Фосфатирующая композиция предпочтительно имеет температуру в диапазоне от 30 до 55°С.
Более того, фосфатирующая композиция может быть охарактеризована следующими предпочтительными и более предпочтительными диапазонами параметров:
Figure 00000003
Относительно параметра FA, тем не менее, уже оказалось предпочтительным значение в диапазоне от 0.2 до 2.5, а относительно температуры значение в диапазоне от 30 до 55°С.
В этом перечне, "FA" означает Свободную кислотность, "FA (dil.)" означает Свободную кислотность (разбавленный раствор), "TAF" означает Общую кислотность, по Фишеру, "ТА" означает Общую кислотность, и "Параметр А" означает Кислотность.
Эти параметры определены здесь следующим образом:
Свободная кислотность (FA):
Для определения свободной кислотности, 10 мл фосфатирующей композиции переносят пипеткой в подходящий сосуд, такой как колба Эрленмейера объемом 300 мл. Если фосфатирующая композиция содержит комплексные фториды, к образцу добавляют дополнительные 2-3 г хлорида калия. Потом выполняют титрование 0.1 М NaOH до рН 3.6, применяя рН-метр и электроды. Количество 0.1 М NaOH, израсходованное в этом титровании, в мл на 10 мл фосфатирующей композиции, дает значение Свободной кислотности (FA) в баллах.
Свободная кислотность (разбавленный раствор) (FA (dil.)):
Для определения свободной кислотности (разбавленный раствор), 10 мл фосфатирующей композиции переносят пипеткой в подходящий сосуд, такой как колба Эрленмейера объемом 300 мл. Далее добавляют 150 мл ДИ воды. Титрование выполняют 0.1 М NaOH до рН 4.7, применяя рН-метр и электроды. Количество 0.1 М NaOH, израсходованное в этом титровании, в мл на 10 мл разбавленной фосфатирующей композиции, дает значение Свободной кислотности (разбавленный раствор) (FA (dil.)) в баллах. Из разницы относительно Свободной кислотности (FA) возможно определить количество комплексного фторида. Если эту разницу умножить на фактор 0.36, результат представляет собой количество комплексного фторида в виде SiF6 2- в г/л.
Общая кислотность, по Фишеру (TAF):
После определения свободной кислотности (разбавленный раствор), разбавленную фосфатирующую композицию, после добавления раствора оксалата калия, титруют 0.1 М NaOH до рН 8.9, применяя рН-метр и электрод. Расход 0.1 М NaOH в этой процедуре, в мл на 10 мл разбавленной фосфатирующей композиции, дает Общую кислотность, по Фишеру (TAF) в баллах. Эсли этот результат умножить на 0.71, результат представляет собой количество фосфат-ионов, рассчитанных в виде Р2О5 (см. W. Rausch: "Die Phosphatierung von Metallen". Eugen G. Leuze-Verlag 2005, 3rd edition, pp.332 ff).
Общая кислотность (ТА):
Общая кислотность (ТА) представляет собой сумму присутствующих двухвалентных катионов, а также свободных и связанных фосфорных кислот (последние являются фосфатами). Ее определяют расходом 0.1 М NaOH, применяя рН-метр и электрод. Для этой цели, 10 мл фосфатирующей композиции переносят пипеткой в подходящий сосуд, такой как колба Эрленмейера объемом 300 мл, и разбавляют 25 мл ДИ воды. Это сопровождается титрованием 0.1 М NaOH до рН 9. Расход во время процедуры, в мл на 10 мл разбавленной фосфатирующей композиции, соответствует баллам показателя Общей кислотности (ТА).
Кислотность (Параметр А):
Кислотность (Параметр А) представляет собой соотношение FA:TAF и получают делением значения для Свободной кислотности (FA) на значение для Общей кислотности, по Фишеру (TAF).
Было неожиданным дополнительное улучшение адгезии покрытия, особенно на поверхностях, оцинкованных горячим способом, как результат установки кислотности в диапазоне от 0.03 до 0.065, более особенно в диапазоне от 0.04 до 0.06.
Неожиданно выяснилось, что, особенно в случае стали или системы, оцинкованной горячим способом в качестве металлической поверхности, температура фосфатирующей композиции меньше, чем 45°С, предпочтительно в диапазоне между 35 и 45°С, приводит к дополнительно улучшенным показателям коррозии и адгезии покрытия.
Фосфатирующая композиция является в значительной степени безникелевой. Она предпочтительно содержит меньше, чем 0.1 г/л и более предпочтительно меньше, чем 0.01 г/л ионов никеля.
Металлическую поверхность обрабатывают фосфатирующей композицией предпочтительно в течение 30-480 секунд, более предпочтительно в течение 60-300 секунд, и очень предпочтительно в течение 90-240 секунд, предпочтительно с помощью погружения или распыления.
Обработка металлической поверхности фосфатирующей композицией производит следующие предпочтительные и особенно предпочтительные массы покрытия фосфата цинка на металлической поверхности, в зависимости от обработанной поверхности (определенные рентгено-флюоресцентным анализом (XR.F)):
Figure 00000004
После обработки фосфатирующей композицией, металлическую поверхность предпочтительно ополаскивают, при этом ополаскивают более предпочтительно полностью деионизированной водой или водопроводной водой. Металлическую поверхность необязательно высушивают перед обработкой композицией для обработки после ополаскивания.
Согласно способу изобретения, металлическую поверхность уже обработанную фосфатирующей композицией, то есть, уже покрытую фосфатами, дополнительно обрабатывают водной композицией для обработки после ополаскивания.
Композиция для обработки после ополаскивания может быть получена из концентрата путем разбавления подходящим растворителем, предпочтительно водой, в количество раз между 1 и 1000, предпочтительно между 5 и 500, и если необходимо, с добавлением вещества регулирующего рН.
Согласно одному варианту осуществления, композиция для обработки после ополаскивания содержит, по меньшей мере, один вид ионов металла, выбранных из группы, включающей ионы следующих металлов в следующих предпочтительных, более предпочтительных и особенно предпочтительных диапазонах концентраций (все рассчитаны в виде рассматриваемого металла):
Figure 00000005
Ионы металла, присутствующие в растворе для обработки после ополаскивания осаждаются или в форме соли, включающей катион рассматриваемого металла (например, молибдена или олова), предпочтительно, по меньшей мере, в двух степенях окисления - более особенно в форме оксида гидроксида, гидроксида, шпинели или шпинели с дефектом - или в форме простого соединения на поверхности, которую обрабатывают (например, меди, серебра, золота или палладия).
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, ионами металла являются ионы молибдена. Их добавляют предпочтительно в виде молибдата, более предпочтительно в виде гептамолибдата аммония, и очень предпочтительно в виде гептамолибдата аммония × 7 Н2О, к композиции для обработки после ополаскивания. Ионы молибдена также могут быть добавлены в виде молибдата натрия.
Ионы молибдена альтернативно могут быть добавлены, например, в форме, по меньшей мере, одной соли, содержащей катионы молибдена, такой как хлорид молибдена, к композиции для обработки после ополаскивания, и потом окислены до молибдата подходящим окисляющим агентом, примерами которого являются ускорители, описанные ранее, выше. В таком случае, композиция для обработки после ополаскивания сама по себе содержит соответствующий окисляющий агент.
С дополнительным предпочтением композиция для обработки после ополаскивания содержит ионы молибдена в комбинации с ионами меди, ионами олова или ионами циркония.
С особенным предпочтением она содержит ионы молибдена в комбинации с ионами циркония, а также, необязательно, полимер или сополимер, более особенно, выбранный из группы, включающей классы полимеров из полиаминов, полиэтиленаминов, полианилинов, полииминов, полиэтилениминов, политиофенов и полиприролов, а также их смеси и сополимеры, и полиакриловую кислоту, при этом количество ионов молибдена и ионов циркония в каждом случае находится в диапазоне от 10 до 500 мг/л (рассчитанное в виде металла).
Количество ионов молибдена здесь предпочтительно находится в диапазоне от 20 до 225 мг/л, более предпочтительно от 50 до 225 мг/л, и очень предпочтительно от 100 до 225 мг/л, а количество ионов циркония предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 300 мг/л, более предпочтительно от 50 до 150 мг/л.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления, ионы металла являются ионами меди. Раствор для обработки после ополаскивания, в таком случае, предпочтительно содержит эти ионы в концентрации от 100 до 500 мг/л, более предпочтительно от 150 до 225 мг/л.
Согласно дополнительному варианту осуществления, композиция изобретения для обработки после ополаскивания содержит, по меньшей мере, один полимер, выбранных из группы, включающей классы полимеров из полиаминов, полиэтиленаминов, полианилинов, полииминов, полиэтилениминов, политиофенов, и полиприролов, а также их смеси и сополимеры.
По меньшей мере, один полимер предпочтительно присутствует в концентрации в диапазоне от 0.1 до 5 г/л, более предпочтительно от 0.1 до 3 г/л, более предпочтительно от 0.3 до 2 г/л, и очень предпочтительно в диапазоне от 0.5 до 1.5 г/л (рассчитанный в виде чистого полимера).
Применяемые полимеры предпочтительно являются катионными полимерами, особенно полиаминами, полиэтиленаминами, полииминами и/или полиэтилениминами. Особенно предпочтительными для применения являются полиамин и/или полиимин, очень предпочтительно полиамин.
Согласно третьему варианту осуществления, композиция изобретения для обработки после ополаскивания содержит, по меньшей мере, один вид ионов металла, выбранных из группы, включающей ионы молибдена, меди, серебра, золота, палладия, олова, сурьмы, титана, циркония и гафния, и, по меньшей мере, один полимер, выбранных из группы, включающей классы полимеров из полиаминов, полиэтиленаминов, полианилинов, полииминов, полиэтилениминов, политиофенов и полиприролов, а также их смеси и сополимеры, в каждом случае в следующих предпочтительных, более предпочтительных и особенно предпочтительных диапазонах концентраций (полимер, рассчитанный в виде чистого полимер, и ионы металла рассчитанные в виде рассматриваемого металла).
Figure 00000006
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере, один полимер является катионным полимером, более особенно полиамином и/или полиимином, и ионы металла являются ионами меди, ионами молибдена и/или ионами циркония, в каждом случае в следующих предпочтительных, более предпочтительных и особенно предпочтительных диапазонах концентраций (полимер, рассчитанный в виде чистого полимера, и ионы металла, рассчитанные в виде рассматриваемого металла).
Figure 00000007
Композиция для обработки после ополаскивания - особенно если металлическая поверхность является алюминием или сплавом алюминия -предпочтительно содержит дополнительно 20-500 мг/л, более предпочтительно 50-300 мг/л и очень предпочтительно 50-150 мг/л Ti, Zr и/или Hf в форме комплекса (рассчитанного в виде металла). Рассматриваемые комплексы предпочтительно являются фторокомплексами. Более того, композиция для обработки после ополаскивания содержит предпочтительно 10-500 мг/л, более предпочтительно 15-100 мг/л, и очень предпочтительно 15-50 мг/л свободного фторида.
С особенным предпочтением композиция для обработки после ополаскивания содержит Zr в комплексной форме (рассчитанный в виде металла) и, по меньшей мере, один вид ионов металла, выбранных из группы, включающей ионы молибдена, меди, серебра, золота, палладия, олова и сурьмы, предпочтительно молибдена.
Композиция для обработки после ополаскивания, содержащая Ti, Zr и/или Hf в комплексной форме предпочтительно дополнительно содержит, по меньшей мере, один органосилан и/или, по меньшей мере, один продукт его гидролиза, другими словами органосиланол и/или, по меньшей мере, один продукт его конденсации, другими словами органосилоксан/полиорганосилоксан, в диапазоне концентрации от 5 до 200 мг/л, более предпочтительно от 10 до 100 мг/л и очень предпочтительно от 20 до 80 мг/л (рассчитанный в виде Si).
По меньшей мере, один органосилан предпочтительно содержит, по меньшей мере, одну аминогруппу. Более предпочтительно органосилан является таким, который может быть гидролизован до аминопропилсиланола и/или до 2-аминоэтил-3-аминопропилсиланола и/или является бис(триметоксисилилпропил)амином.
рН композиции для обработки после ополаскивания предпочтительно находится в кислотном диапазоне, более предпочтительно в диапазоне от 3 до 5, очень предпочтительно в диапазоне от 3.5 до 5.
Неожиданно обнаружили, что понижение рН способствует осаждению ионов молибдена на фосфатированную металлическую поверхность. Поэтому, в случае раствора для обработки после ополаскивания, содержащего ионы молибдена, рН предпочтительно составляет 3.5 - 4.5 и более предпочтительно 3.5-4.0.
Композиция для обработки после ополаскивания является в значительной степени безникелевой. Она содержит предпочтительно меньше, чем 0.1 г/л и более предпочтительно меньше, чем 0.01 г/л ионов никеля.
Композиция для обработки после ополаскивания предпочтительно имеет температуру в диапазоне от 15 до 40°С. Металлическую поверхность обрабатывают композицией для обработки после ополаскивания предпочтительно в течение 10-180 секунд, более предпочтительно в течение 20-150 секунд и особенно предпочтительно в течение 30-120 секунд, предпочтительно с помощью погружения или распыления.
Изобретение дополнительно относится к фосфатированной металлической поверхности, которую получают способом изобретения.
Способ изобретения дает возможность электрическую проводимость металлической поверхности с фосфатным покрытием откорректировать отдельным способом, путем получения указанных пор в фосфатном слое. Проводимость в этом случае альтернативно может быть больше, чем, равной или меньше, чем таковая соответствующей металлической поверхности, обеспеченной никельсодержащим фосфатным покрытием.
Электрическая проводимость металлической поверхности с фосфатным покрытием, откорректированная способом изобретения, может быть под влиянием изменения концентрации данного иона металла и/или полимера в растворе для обработки после ополаскивания.
Потом, катодно, материал покрытия, нанесенного электроосаждением, может быть осажден на фосфатированную металлическую поверхность - также обработанную композицией для обработки после ополаскивания, и нанесена система покрытия.
Металлическая поверхность в этом случае, после обработки композицией для обработки после ополаскивания, необязательно сначала ополаскивают, предпочтительно деионизированной водой, и необязательно высушивают.
В тексте ниже, изобретение иллюстрирует данное изобретение с помощью демонстративных примеров, которые не следует понимать как вводящие какие-либо ограничения, и сравнительных примеров.
Сравнительный пример 1
Тестируемую пластинку, изготовленную из электролитически оцинкованной стали (ZE) покрывали, применяя фосфатирующий раствор при 53°С, который содержит 1.3 г/л Zn, 1 г/л Мn, 13 г/л РO4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), 3 г/л NO3 -, а также 1 г/л никеля. Без проведения обработки после ополаскивания. Плотность тока i в А/см2 потом измеряли под напряжением Е в V, примененному относительно электрода серебро/хлорид серебра (Ag/AgCl) (см. Фиг. 1: ZE_Вариант11_12: кривая 3). Измерение выполняли с помощью вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала (диапазон потенциала: от -1.1 до -0.2 Всравн; скорость развертки: 1 мВ/с).
Во всех изобретательских и сравнительных примерах, измеренная плотность тока i зависит от электрической проводимости конверсионного покрытия. Правило следующее: более высокая измеряемая плотность тока i, при этом, также более высокая электрическая проводимость конверсионного покрытия. В случае конверсионных покрытий не может быть выполнено прямое измерение электрической проводимости в мкСм/см, видов возможных в жидкой среде.
В настоящее время, поэтому, плотность тока i, измеренная для никельсодержащего конверсионного покрытия всегда служит как точка сравнения для утверждений, сделанных про электрическую проводимость данного конверсионного покрытия.
Обозначение "1Е" на Фигурах 1-4 всегда следует читать, как "10". Например, поэтому, "1Е-4" означает "10-4".
Сравнительный пример 2
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 1 покрывали, применяя раствор для безникелевого фосфатирования при 53°С, содержащий 1.3 г/л Zn, 1 г/л Мn, 16 г/л РО4 3- (рассчитанного в виде Р2О5) и 2 г/л NO3 -, без обработки после ополаскивания, и далее измеряли плотность тока i под напряжением Е как в сравнительном примере 1 (см. Фиг. 1. ZE Вариант1_1: кривая 1; ZE_Вариант1_3: кривая 2).
Как можно увидеть на Фиг. 1, потенциал покоя безникелевой системы (сравнительный пример 2) смещается влево относительно такового никельсодержащей системы (сравнительный пример 1). Электрическая проводимость также ниже: "разветвления" кривой 1, а также кривой 2 расположено в каждом случае ниже кривой 3, то есть, по направлению к более низким плотностям тока.
Сравнительный пример 3
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 1 покрывали, применяя раствор для безникелевого фосфатирования согласно сравнительному примеру 2. Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанного в виде Zr), с рН около 4. Плотность тока i измеряли под напряжением Е как в сравнительном примере 1 (см. Фиг. 2. ZE_Вариант6_1: кривая 1; ZE_Вариант6_2: кривая 2). Сравнение делали со сравнительным примером 1 (Фиг. 2: ZE_Вариант 11_12: кривая 3).
Как можно увидеть на Фиг. 2, потенциал покоя безникелевой системы, если применялся раствор для обработки после ополаскивания, содержащий ZrF6 2- (сравнительный пример 3) смещается влево относительно такового никельсодержащей системы (сравнительный пример 1). Электрическая проводимость также ниже для указанной безникелевой системы (см. результаты исследования относительно сравнительного примера 2).
Пример 1
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 1 покрывали, применяя раствор для безникелевого фосфатирования согласно сравнительному примеру 2. Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 220 мг/л ионов меди, с рН около 4. Плотность тока i измеряли под напряжением Е как в сравнительном примере 1 (см. Фиг. 3. ZE_Вариант2_1: кривая 1; ZE_Вариант2_2: кривая 2). Сравнение снова делали со сравнительным примером 1 (Фиг. 3: ZE_Вариант11_2: кривая 3).
Как можно увидеть на Фиг. 3, потенциал покоя безникелевой системы, если применялся раствор для обработки после ополаскивания, содержащий ионы меди (пример 1) соответствует таковому никельсодержащей системы (сравнительный пример 1). Проводимость этой безникелевой системы слегка возрастает относительно таковой никельсодержащей системы.
Пример 2
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 1 покрывали, применяя раствор для безникелевого фосфатирования согласно сравнительному примеру 2. Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, который содержит около 1 г/л (рассчитанный относительно чистого полимера) электропроводящего полиамина (Lupamin® 9030, производитель BASF) и имеющего рН около 4. Плотность тока i измеряли под напряжением Е как в сравнительном примере 1 (см. Фиг. 4. ZE_Вариант3_1: кривая 1; ZE_Вариант3_2: кривая 2). Сравнение делали со сравнительным примером 1 (Фиг. 4: ZE_Вариант11_12: кривая 3).
Как можно увидеть на Фиг. 4, потенциал покоя безникелевой системы, если применялся раствор для обработки после ополаскивания содержащий электропроводящий полимер (пример 2) соответствует таковой никельсодержащей системе (сравнительный пример 1). Электрическая проводимость безникелевой системы слегка снижается относительно ее никельсодержащего прототипа.
Сравнительный пример 4
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали, оцинкованной горячим способом (ЕА) покрывали, применяя фосфатирующий раствор, содержащий 1 г/л никеля согласно сравнительному примеру 1. Тестируемую пластинку покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr), с рН около 4, и далее плотность тока i в А/см2 измеряли под напряжением Е в В, примененному относительно электрода серебро/хлорид серебра (Ag/AgCl) (см. Фиг. 5: ЕА 173: кривая 1). Измерение выполняли путем вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала.
Сравнительный пример 5
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 4 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.2 г/л Zn, 1 г/л Мn и 16 г/л РС4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), без обработки после ополаскивания, и далее измеряли плотность тока i под напряжением Е в соответствии со сравнительным примером 3 (см. Фиг. 5. ЕА 167: кривая 3; ЕА 167 2: кривая 2).
Как можно увидеть на Фиг. 5, потенциал покоя безникелевой системы (сравнительный пример 5) смещается вправо относительно такового никельсодержащей системы (сравнительный пример 4). Электрическая проводимость никельсодержащей системы значительно ниже, это обуславливается пассивацией с помощью раствора для обработки после ополаскивания содержащего ZrF6 2-.
Пример 3
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 4 покрывали, применяя раствор для безникелевого фосфатирования согласно сравнительному примеру 2. Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrFe6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена, с рН около 4. Плотность тока i измеряли под напряжением Е согласно сравнительному примеру 1 (см. Фиг. 6. ЕА 178: кривая 3; ЕА 178 2: кривая 2). Сравнение делали со сравнительным примером 3 (Фиг. 6: ЕА 173: кривая 1).
Как можно увидеть на Фиг. 6, потенциал покоя безникелевой системы, если применялся раствор для обработки после ополаскивания, содержащий ZrF6 2- и ионы молибдена (пример 3) соответствует таковому никельсодержащей системы (сравнительный пример 4). Через добавление ионов молибдена (пример 3) к раствору для обработки после ополаскивания содержащему ZrF6 2-(сравнительный пример 4), возможно существенно увеличить проводимость на поверхности подложки.
После того, как фосфатирования выполнили, тестируемые пластинки согласно сравнительным примерам 1-3 (СЕ1 – СЕ3), а также примерам 1 и 2 (Е1 и Е2), покрывали катодным материалом покрытия, наносимого электроосаждением, а также стандартной автомобильной системой покрытия (заливочная мастика, грунтовка, покровный лак), а потом подвергали испытанию решетчатым надрезом по DIN EN ISO 2409. В каждом случае тестировали 3 металлические панели, до и после воздействия конденсированной воды в течение 240 часов (DIN EN ISO 6270-2 СН). Соответствующие результаты содержаться в Табл. 1. В этих результатах, итог испытания решетчатым надрезом 0 является наилучшим, любая 5 наихудший результат. Результаты 0 и 1, здесь, представляют собой сопоставимое качество.
Figure 00000008
Табл. 1 показывает плохие результаты СЕ2 и особенно СЕ3, в каждом случае после воздействия, в свою очередь Е1 (ионы меди) и Е2 (электропроводящий полиамин) дают результаты, которые являются хорошими и являются, по меньшей мере, сопоставимыми с СЕ1 (никельсодержащее фосфатирование).
Сравнительный пример 6
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали, оцинкованной горячим способом (ЕА) покрывали, применяя фосфатирующий раствор при 53°С содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn, 13.5 г/л РС4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), 3 г/л NO3-, а также 1 г/л никеля, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrFe6 2- (рассчитанный в виде Zr), с рН около 4.
Сравнительный пример 7
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 6 покрывали, применяя раствор для безникелевого фосфатирования при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn, 17 г/л РO4 3- (рассчитанный в виде Р2О5) и 0.5 г/л NO3 -, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Пример 4
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 6 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Сравнительный пример 8
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 6 покрывали, применяя раствор для безникелевого фосфатирования при 35°С содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn, 17 г/л РO4 3- (рассчитанный в виде Р2О5) и 0.5 г/л NC3 -, с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Пример 5
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 6 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
После того, как фосфатирование выполнили, тестируемые пластинки согласно сравнительным примерам 6-8 (СЕ6 - СЕ8), а также примерам 4 и 5 (Е4 и Е5), покрывали катодным материалом покрытия, наносимого электроосаждением, а также стандартной автомобильной системой покрытия (заливочная мастика, грунтовка, покровный лак), а потом подвергали испытанию решетчатым надрезом по DIN EN ISO 2409. В каждом случае тестировали 3 металлические панели, до и после воздействия конденсированной воды в течение 240 часов (DIN EN ISO 6270-2 СН). Соответствующие результаты содержатся в Табл. 2.
Figure 00000009
Табл. 2 показывает плохие результаты СЕ7 (ускоренный нитритом), а также СЕ8 (ускоренный пероксидом) по сравнению с СЕ6, в свою очередь Е4 (ускоренный нитритом) и Е5 (ускоренный пероксидом) дают хорошие результаты - сопоставимые с таковыми для СЕ6 (никельсодержащее фосфатирование).
Сравнительный пример 9
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали, оцинкованной горячим способом (ЕА) покрывали, применяя фосфатирующий раствор при 53°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn, 13.5 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), 3 г/л NO3 -, а также 1 г/л никеля, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr), с рН около 4.
Пример 6
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 9 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Сравнительный пример 10
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали со светлой поверхностью покрывали, применяя фосфатирующий раствор при 53°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn, 13.5 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), 3 г/л NO3 -, а также 1 г/л никеля, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr), с рН около 4.
Пример 7
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 10 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Сравнительный пример 11
Тестируемую пластинку, изготовленную из электролитически оцинкованной стали (ZE) покрывали, применяя фосфатирующий раствор при 53°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn, 13.5 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), 3 г/л NO3 -, а также 1 г/л никеля, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr), с рН около 4.
Пример 8
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 11 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
После того, как фосфатирование выполнили, тестируемые пластинки согласно сравнительным примерам 9-11 (СЕ9 - СЕ11), а также примерам 6-8 (Е6 - Е8), покрывали катодным материалом покрытия, наносимого электроосаждением, а также стандартной автомобильной системой покрытия (заливочная мастика, грунтовка, покровный лак) и подвергали испытанию решетчатым надрезом, описанному ранее, выше, для СЕ6 - СЕ8, Е4 и Е5. Результаты подытожены в Табл. 3.
Более того, указанные тестируемые пластинки подвергали испытанию VDA (VDA 621-415), которым определяли разрушение покрытия (U) в мм, а также отделение покрытия после растрескивания (DIN EN ISO 20567-1, Method С). Результат 0 представляет собой наилучший здесь, результат 5 это наихудший после того, как произошло растрескивание. Значение до 1.5 рассматривается как хорошее. Результаты аналогично подытожены в Табл. 3.
Figure 00000010
Табл. 3 показывает хорошие результаты, которые могут быть достигнуты безникелевым способом изобретения и на стали, оцинкованной горячим способом (Е6) и на стали со светлой поверхностью (Е7), а также на электролитически оцинкованной стали (Е8). В каждом случае эти результаты сопоставимы с никельсодержащим способом (см. Е6 с СЕ9, Е7 с СЕ10, и Е8 с СЕ11).
Сравнительный пример 12
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали, оцинкованной горячим способом (ЕА) покрывали, применяя фосфатирующий раствор при 53°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn, 13.5 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), 3 г/л NO3 -, а также 1 г/л никеля, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr), с рН около 4.
Пример 9
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 12 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Пример 10
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 12 покрывали, применяя безникелевый и безнитратный фосфатирующий раствор при 45°С, содержащий 1.2 г/л Zn, 1 г/л Мn и 13 г/л РС4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 50 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Сравнительный пример 13
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали со светлой поверхностью, покрывали, применяя фосфатирующий раствор согласно сравнительному примеру 12, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr), с рН около 4.
Пример 11
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 13 покрывали, применяя фосфатирующий раствор согласно примеру 9, с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена, с рН около 4.
Пример 12
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 13 покрывали, применяя фосфатирующий раствор согласно примеру 10, с пероксидным ускорителем (около 50 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена, с рН около 4.
Сравнительный пример 14
Тестируемую пластинку, изготовленную из АА6014 S, покрывали, применяя фосфатирующий раствор согласно сравнительному примеру 12, с нитритным ускорителем (около 90 мг/л нитрита). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2-(рассчитанный в виде Zr), с рН около 4.
Пример 13
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 14 покрывали, применяя фосфатирующий раствор согласно примеру 9, с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена, с рН около 4.
Пример 14
Тестируемую пластинку согласно сравнительному примеру 14 покрывали, применяя фосфатирующий раствор согласно примеру 10, с пероксидным ускорителем (около 50 мг/л Н2О2). Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена, с рН около 4.
После того, как фосфатирование выполнили, тестируемые пластинки согласно сравнительному примеру 12-14 (СЕ12 - СЕ14), а также примерам 9-14 (Е9 to E14), покрывали катодным материалом покрытия, наносимого электроосаждением, а также стандартной автомобильной системой покрытия (заливочная мастика, грунтовка, покровный лак).
Тестируемые пластинки сравнительных примеров 12 и 13 (СЕ12 и СЕ13), а также примеров 9-12 (Е9 - Е12) подвергали испытанию VDA, описанному ранее выше. Результаты подытожены в Табл. 4.
Тестируемые пластинки сравнительного примера 14 (СЕ14), а также примеров 13 и 14 (Е13 и Е14), для сравнения, подвергали 240-часовому ускоренному испытанию на стойкость к медносоляному туману (CASS test - copper acetic standard solution test) в соответствии с DIN EN ISO 9227. Результаты подытожены в Табл. 5.
Figure 00000011
Figure 00000012
Пример 15
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали, оцинкованной горячим способом (ЕА) покрывали, применяя безникелевый, а также безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РО4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Кислотность фосфатирующего раствора корректировали до 0.07.
Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2-(рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
Пример 16
Тестируемую пластинку, изготовленную из стали, оцинкованной горячим способом (ЕА) покрывали, применяя безникелевый, а также безнитратный фосфатирующий раствор при 35°С, содержащий 1.1 г/л Zn, 1 г/л Мn и 17 г/л РO4 3- (рассчитанный в виде Р2О5), с пероксидным ускорителем (около 80 мг/л Н2О2). Кислотность фосфатирующего раствора корректировали до 0.05. Тестируемую пластинку, покрытую таким образом, далее обрабатывали раствором для обработки после ополаскивания, содержащим около 120 мг/л ZrF6 2- (рассчитанный в виде Zr) и 220 мг/л ионов молибдена с рН около 4.
После того, как фосфатирование выполнили, тестируемые пластинки согласно примерам 15 и 16 (Е15 и Е16), покрывали катодным материалом покрытия, наносимого электроосаждением, а также стандартной автомобильной системой покрытия (заливочная мастика, грунтовка, покровный лак), и подвергали - как описано ранее, выше - испытанию решетчатым надрезом до и после воздействия конденсированной воды в течение 240 часов. Результаты подытожены в Табл. 6.
Figure 00000013
Можно увидеть из Табл. 6, что результаты испытания решетчатым надрезом после воздействия конденсированной воды могут быть существенно улучшены через понижение Кислотности (Е16).

Claims (15)

1. Способ безникелевого фосфатирования металлической поверхности, в котором металлическую поверхность, необязательно после очистки и/или активации, сначала обрабатывают кислотной водной фосфатирующей композицией, содержащей ионы цинка, ионы марганца и фосфат-ионы, и необязательно ополаскивают и/или высушивают, и после этого обрабатывают водной композицией для обработки после ополаскивания, содержащей от 10 до 500 мг/л, рассчитано в виде металла, ионов молибдена в виде молибдата, и имеющей рН в диапазоне от 3 до 5, при этом и фосфатирующая композиция, и композиция для обработки после ополаскивания имеют содержание ионов никеля меньше чем 0,3 г/л.
2. Способ по п. 1, в котором металлическая поверхность, по меньшей мере, частично оцинкована.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором фосфатирующая композиция содержит 0,5-3 г/л комплексного фторида и комплексный фторид представляет собой тетрафторборат (BF4 -) и/или гексафторсиликат (SiF6 2-).
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором фосфатирующая композиция содержит H2O2 в качестве ускорителя.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором фосфатирующая композиция содержит меньше чем 1 г/л, предпочтительно меньше чем 0,5 г/л нитрата.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором фосфатирующая композиция имеет свободную кислотность в диапазоне от 0,3 до 2,0, свободную кислотность разбавленного раствора в диапазоне от 0,5 до 8, общую кислотность по Фишеру в диапазоне от 12 до 28, общую кислотность в диапазоне от 12 до 45, и кислотность в диапазоне от 0,01 до 0,2.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором фосфатирующая композиция имеет кислотность в диапазоне от 0,03 до 0,065.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором фосфатирующая композиция имеет температуру в диапазоне от 30 до 50°С, предпочтительно в диапазоне между 35 и 45°С.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором композиция для обработки после ополаскивания содержит ионы циркония.
10. Способ по п. 9, в котором композиция для обработки после ополаскивания содержит 20-225 мг/л ионов молибдена и 50-300 мг/л ионов циркония.
11. Способ по любому из пп. 9 или 10, в котором рН композиции для обработки после ополаскивания составляет 3,5-4,5, предпочтительно 3,5-4,0.
12. Способ по любому из пп. 1-11, в котором композиция для обработки после ополаскивания содержит ионы меди.
13. Способ по п. 12, в котором композиция для обработки после ополаскивания содержит 100-500 мг/л ионов меди.
14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором композиция для обработки после ополаскивания содержит полиамин и/или полиимин.
15. Фосфатированная металлическая поверхность, полученная способом по любому из пп. 1-14.
RU2017138445A 2015-04-07 2016-04-07 Способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей RU2746373C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015206145 2015-04-07
DE102015206145.0 2015-04-07
PCT/EP2016/057622 WO2016162423A1 (de) 2015-04-07 2016-04-07 Verfahren zur nickelfreien phosphatierung von metallischen oberflächen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017138445A RU2017138445A (ru) 2019-05-07
RU2017138445A3 RU2017138445A3 (ru) 2019-10-09
RU2746373C2 true RU2746373C2 (ru) 2021-04-12

Family

ID=55802343

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017138445A RU2746373C2 (ru) 2015-04-07 2016-04-07 Способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей
RU2017138446A RU2721971C2 (ru) 2015-04-07 2016-04-07 Способ специального регулирования электрической проводимости конверсионных покрытий
RU2018138295A RU2748349C2 (ru) 2015-04-07 2017-01-18 Улучшенный способ не содержащего никель фосфатирования металлических поверхностей

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017138446A RU2721971C2 (ru) 2015-04-07 2016-04-07 Способ специального регулирования электрической проводимости конверсионных покрытий
RU2018138295A RU2748349C2 (ru) 2015-04-07 2017-01-18 Улучшенный способ не содержащего никель фосфатирования металлических поверхностей

Country Status (12)

Country Link
US (2) US10738383B2 (ru)
EP (3) EP3280831A1 (ru)
JP (3) JP6810704B2 (ru)
KR (3) KR20170134613A (ru)
CN (3) CN107683348A (ru)
BR (2) BR112017021409B1 (ru)
DE (2) DE102016205815A1 (ru)
ES (1) ES2873381T3 (ru)
MX (3) MX2017012917A (ru)
RU (3) RU2746373C2 (ru)
WO (3) WO2016162422A1 (ru)
ZA (2) ZA201707384B (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746373C2 (ru) 2015-04-07 2021-04-12 Хеметалл Гмбх Способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей
CN108026645B (zh) * 2015-09-29 2020-09-08 日本制铁株式会社 方向性电磁钢板及方向性电磁钢板的制造方法
US11124880B2 (en) 2016-04-07 2021-09-21 Chemetall Gmbh Method for nickel-free phosphating metal surfaces
HUE047403T2 (hu) 2017-04-21 2020-04-28 Henkel Ag & Co Kgaa Lerakódásmentes foszfátbevonat-képzési módszer fémalkatrész sorozatokhoz
EP3392376A1 (de) * 2017-04-21 2018-10-24 Henkel AG & Co. KGaA Verfahren zur schichtbildenden zinkphosphatierung von metallischen bauteilen in serie
CN111065761A (zh) * 2017-08-31 2020-04-24 凯密特尔有限责任公司 用于无镍磷化金属表面的改进方法
CN109183015B (zh) * 2018-08-03 2020-09-15 广州正利金属表面处理剂有限公司 一种无镍皮膜剂及其制备方法
WO2020074527A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-16 Chemetall Gmbh Method for ni-free phosphatizing of metal surfaces and composition for use in such a method
MX2021004002A (es) * 2018-10-08 2021-06-23 Rhodia Operations Metodo para la fosfatacion libre de ni de superficies metalicas y composicion para su uso en dicho metodo.
CN113366147A (zh) * 2019-01-29 2021-09-07 凯密特尔有限责任公司 用于有效磷化金属表面的替换组合物和替换方法
JP2021066916A (ja) * 2019-10-21 2021-04-30 日本パーカライジング株式会社 金属材料の処理剤及び塗膜を有する金属材料
CN110699681B (zh) * 2019-10-24 2021-12-14 河南北方红阳机电有限公司 一种高强度钢和硬铝合金组合体喷淋磷化工艺
EP4073288A1 (de) * 2019-12-11 2022-10-19 Salzgitter Flachstahl GmbH Blech mit haftvermittlerbeschichtung als halbzeug zur fertigung von metall-thermoplastverbundbauteilen und verfahren zur herstellung eines solchen bleches
JP7453599B2 (ja) 2021-03-29 2024-03-21 日本製鉄株式会社 表面処理鋼板

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0531575A1 (en) * 1990-03-19 1993-03-17 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Corrosion-resistant precoated steel sheet suitable for electrodeposition finish coating
WO1995033083A1 (de) * 1994-05-27 1995-12-07 Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur beschichtung phosphatierter metallsubstrate
DE19511573A1 (de) * 1995-03-29 1996-10-02 Henkel Kgaa Verfahren zur Phosphatierung mit metallhaltiger Nachspülung
DE19834796A1 (de) * 1998-08-01 2000-02-03 Henkel Kgaa Verfahren zur Phosphatierung, Nachspülung und kathodischer Elektrotauchlackierung
WO2001038605A2 (de) * 1999-11-24 2001-05-31 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Verfahren zur phosphatierung mit metallhaltiger nachspülung
WO2003027203A2 (en) * 2001-09-27 2003-04-03 The Board Of Governors For Higher Education, State Of Rhode Island And Providence Plantations Conducting polymer for pretreatment of metallic and non-metallic surfaces
WO2005061761A1 (de) * 2003-12-11 2005-07-07 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Zweistufige konversionsbehandlung
US20080230395A1 (en) * 2006-12-20 2008-09-25 Toshio Inbe Metal surface treatment liquid for cation electrodeposition coating
RU2439197C9 (ru) * 2005-12-09 2013-01-20 ХЕНКЕЛЬ АГ УНД КО.КГаА Способ антикоррозионной обработки чистых непокрытых металлических поверхностей (варианты) и кислый, не содержащий хром водный раствор для обработки упомянутых поверхностей

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3819423A (en) * 1972-06-15 1974-06-25 Chemfil Miles Chem & Filter Co Final rinse step in phosphating of metals
ES2036023T3 (es) * 1988-11-25 1993-05-01 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Procedimiento para la aplicacion de recubrimiento de fosfato.
KR100327287B1 (ko) * 1993-09-06 2002-11-22 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 무니켈 인산처리 방법
JPH07278891A (ja) * 1994-04-12 1995-10-24 Nippon Parkerizing Co Ltd 金属材料の塗装前処理方法
JP3088623B2 (ja) * 1994-11-08 2000-09-18 日本ペイント株式会社 金属表面のリン酸亜鉛皮膜形成方法
JPH08158061A (ja) * 1994-12-06 1996-06-18 Nippon Parkerizing Co Ltd 金属材料用りん酸亜鉛系化成処理液
DE10110834B4 (de) * 2001-03-06 2005-03-10 Chemetall Gmbh Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen und Verwendung der derart beschichteten Substrate
TW567242B (en) * 2002-03-05 2003-12-21 Nihon Parkerizing Treating liquid for surface treatment of aluminum or magnesium based metal and method of surface treatment
DE10323305B4 (de) * 2003-05-23 2006-03-30 Chemetall Gmbh Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen mit einer Wasserstoffperoxid enthaltenden Phosphatierungslösung, Phosphatierlösung und Verwendung der behandelten Gegenstände
FR2866029B1 (fr) * 2004-02-11 2006-05-26 Dacral Composition de revetement anti-corrosion en dispersion aqueuse comprenant un titanate et/ou un zirconate organique
US20050176592A1 (en) * 2004-02-11 2005-08-11 Tenaris Ag Method of using intrinsically conductive polymers with inherent lubricating properties, and a composition having an intrinsically conductive polymer, for protecting metal surfaces from galling and corrosion
AU2005303934B2 (en) * 2004-11-10 2011-04-14 Chemetall Gmbh Method for coating metallic surfaces with an aqueous composition comprising silanes silanols siloxanes and polysiloxanes and said composition
US20060099332A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Mats Eriksson Process for producing a repair coating on a coated metallic surface
JP2007262577A (ja) * 2006-03-01 2007-10-11 Nippon Paint Co Ltd 金属表面処理用組成物、金属表面処理方法、及び金属材料
US20080314479A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-25 Henkel Ag & Co. Kgaa High manganese cobalt-modified zinc phosphate conversion coating
KR20150040377A (ko) * 2012-08-29 2015-04-14 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 몰리브데늄을 함유하는 지르코늄 전처리 조성물, 관련된 금속 기판 처리 방법 및 관련된 코팅된 금속 기판
DE102014007715B4 (de) * 2014-05-28 2018-06-07 Chemetall Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Sandwichstruktur, die hiermit hergestellte Sandwichstruktur und ihre Verwendung
RU2746373C2 (ru) 2015-04-07 2021-04-12 Хеметалл Гмбх Способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0531575A1 (en) * 1990-03-19 1993-03-17 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Corrosion-resistant precoated steel sheet suitable for electrodeposition finish coating
WO1995033083A1 (de) * 1994-05-27 1995-12-07 Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur beschichtung phosphatierter metallsubstrate
DE19511573A1 (de) * 1995-03-29 1996-10-02 Henkel Kgaa Verfahren zur Phosphatierung mit metallhaltiger Nachspülung
DE19834796A1 (de) * 1998-08-01 2000-02-03 Henkel Kgaa Verfahren zur Phosphatierung, Nachspülung und kathodischer Elektrotauchlackierung
WO2001038605A2 (de) * 1999-11-24 2001-05-31 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Verfahren zur phosphatierung mit metallhaltiger nachspülung
WO2003027203A2 (en) * 2001-09-27 2003-04-03 The Board Of Governors For Higher Education, State Of Rhode Island And Providence Plantations Conducting polymer for pretreatment of metallic and non-metallic surfaces
WO2005061761A1 (de) * 2003-12-11 2005-07-07 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Zweistufige konversionsbehandlung
RU2439197C9 (ru) * 2005-12-09 2013-01-20 ХЕНКЕЛЬ АГ УНД КО.КГаА Способ антикоррозионной обработки чистых непокрытых металлических поверхностей (варианты) и кислый, не содержащий хром водный раствор для обработки упомянутых поверхностей
US20080230395A1 (en) * 2006-12-20 2008-09-25 Toshio Inbe Metal surface treatment liquid for cation electrodeposition coating

Also Published As

Publication number Publication date
MX2018012228A (es) 2019-02-07
RU2017138446A3 (ru) 2019-10-17
JP6986028B2 (ja) 2021-12-22
JP6804464B2 (ja) 2020-12-23
RU2748349C2 (ru) 2021-05-24
WO2017174222A1 (de) 2017-10-12
RU2017138445A3 (ru) 2019-10-09
EP3440235A1 (de) 2019-02-13
DE102016205814A1 (de) 2016-10-13
EP3280830A1 (de) 2018-02-14
RU2017138445A (ru) 2019-05-07
KR20190002504A (ko) 2019-01-08
WO2016162422A1 (de) 2016-10-13
WO2016162423A1 (de) 2016-10-13
US20180334748A9 (en) 2018-11-22
MX2017012919A (es) 2018-01-15
US20180112313A1 (en) 2018-04-26
ZA201707420B (en) 2019-05-29
BR112017021307A2 (pt) 2018-06-26
US11492707B2 (en) 2022-11-08
JP2018510971A (ja) 2018-04-19
EP3280830B1 (de) 2021-03-31
JP2018512511A (ja) 2018-05-17
CN107683348A (zh) 2018-02-09
BR112017021409A2 (pt) 2018-07-03
ES2873381T3 (es) 2021-11-03
RU2018138295A3 (ru) 2020-05-12
CN109312466B (zh) 2022-04-19
CN107735511B (zh) 2022-05-10
CN109312466A (zh) 2019-02-05
US10738383B2 (en) 2020-08-11
BR112018070593A2 (pt) 2019-02-05
BR112017021409B1 (pt) 2023-02-28
RU2018138295A (ru) 2020-05-12
KR20170134613A (ko) 2017-12-06
JP2019510886A (ja) 2019-04-18
BR112017021307B1 (pt) 2022-10-11
JP6810704B2 (ja) 2021-01-06
ZA201707384B (en) 2022-06-29
EP3280831A1 (de) 2018-02-14
KR20170133480A (ko) 2017-12-05
RU2017138446A (ru) 2019-05-07
DE102016205815A1 (de) 2016-10-13
US20180112314A1 (en) 2018-04-26
MX2017012917A (es) 2018-01-30
CN107735511A (zh) 2018-02-23
RU2721971C2 (ru) 2020-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2746373C2 (ru) Способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей
JP5837885B2 (ja) 金属部材の耐腐食前処理のための多段階法
JP7279019B2 (ja) 金属表面をニッケル非含有でリン酸塩処理するための改善された方法
EP3362591A1 (en) Methods for electrolytically depositing pretreatment compositions
KR100971248B1 (ko) 내식성이 우수한 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 부동태피막 코팅방법
BR112021012507A2 (pt) Composição aquosa acídica para fosfatizar superfícies metálicas, método para fosfatizar superfícies metálicas, método para produzir uma composição, e, uso de um revestimento de fosfato
RU2782710C2 (ru) Улучшенный способ безникелевого фосфатирования металлических поверхностей
RU2805161C2 (ru) Альтернативная композиция и альтернативный способ эффективного фосфатирования металлических поверхностей
US11124880B2 (en) Method for nickel-free phosphating metal surfaces
BR112018070593B1 (pt) Método para fosfatização de uma superfície metálica, composição de fosfatização livre de níquel, ácida e aquosa, e, concentrado
KR20210070351A (ko) 금속 표면의 ni-무함유 인산염처리 방법 및 이러한 방법에 사용하기 위한 조성물