RU2791305C1 - Способ фосфатирования стали - Google Patents
Способ фосфатирования стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791305C1 RU2791305C1 RU2022133201A RU2022133201A RU2791305C1 RU 2791305 C1 RU2791305 C1 RU 2791305C1 RU 2022133201 A RU2022133201 A RU 2022133201A RU 2022133201 A RU2022133201 A RU 2022133201A RU 2791305 C1 RU2791305 C1 RU 2791305C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- phosphating
- products
- preparation
- zinc oxide
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью фосфатных покрытий и может найти применение в машиностроении, строительстве, судостроении, в коммунальном хозяйстве, для ремонта деталей и изделий. Способ включает электрохимическое осаждение покрытий из электролита, содержащего оксид цинка, ортофосфорную кислоту, тринатрийфосфат, при этом процесс проводят при температуре 18-40°С с катодной плотностью тока 0,5-5 А/см2 методом электронатирания с помощью движущегося электрода-инструмента с пористым материалом, пропитанным электролитом, дополнительно содержащим трилон А, препарат ОС-20, спирт этиловый, натрий азотнокислый и глицерин при следующем соотношении компонентов, г/л: оксид цинка 10-15, ортофосфорная кислота 30-50, тринатрийфосфат кристаллогидрат 30-50, азотнокислый натрий 25-30, спирт этиловый 30-50, трилон А 5-7, препарат ОС-20 0,5-1,0 и глицерин 1-2. Технический результат: выполнение локального электрохимического фосфатирования смонтированных изделий без их демонтажа, например при ремонте, способ также позволяет качественно фосфатировать изделия сложной конфигурации без ванны с горячим электролитом. 2 пр., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью фосфатных покрытий и может найти применение в машиностроении, строительстве, в коммунальном хозяйстве, для ремонта деталей и изделий.
Известен способ электрохимического фосфатирования в электролите состоящем из: однозамещенного фосфорнокислого цинка 100-150 г/л, ортофосфорной кислоты 4-8 г/л, нитратов кальция, мания или алюминия 10-20 г/л, хлористого натрия 2-4 г/л, органических добавок (ОС-20, ДС-10 и других) 0,05-0,1 г/л. Фосфатирование выполняют при катодной плотности тока 10-30А/дм2, рН 1,8-2,6 и температуре 18-40°С. (Авторское свидетельство SU 1346699А1. Опуб. 23.10.1987). В известном способе, также как и в предлагаемом способе, для фосфатирования используется постоянный катодный ток, аналогичная температура, в состав электролита входят несколько одинаковых компонентов, а именно: ортофосфорная кислота и препарат ОС-20. Известный способ позволяет получать фосфатные покрытия, обладающие мелкокристаллическим строением. Однако, для реализации известного способа необходима гальваническая ванна с электролитом. Известный способ не позволяет фосфатировать смонтированные изделия без их демонтажа, а также качественно фосфатировать изделия сложной конфигурации.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является известный способ электрохимического фосфатирования в электролите (г/л): оксид цинка 9 г/л, ортофосфорная кислота 22 г/л, тринатрийфосфат 25 г/л. Фосфатирование выполняют в электролите нагретом до температуры 65-75°С плотностью тока 2-3 А/дм2 в течение 15-20 минут. (см. Дасоян М.А., Пальмская И.Я., Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий. Л: Машиностроение, 1989г, таблица 27.5, электролит 3, с 319).В прототипе, также как и в предлагаемом способе, для фосфатирования в состав электролита входят несколько одинаковых компонентов, а именно: ортофосфорная кислота, оксид цинка и тринатрийфосфат. Прототип позволяет получать фосфатные покрытия, обладающие мелкокристаллическим строением и удовлетворительной защитной способностью от коррозии. Однако для реализации прототипа необходима гальваническая ванна с горячим электролитом. Прототип не позволяет фосфатировать смонтированные изделия без их демонтажа, а также качественно фосфатировать изделия сложной конфигурации.
Задачей изобретения является выполнение локального электрохимического фосфатирования смонтированных изделий без их демонтажа, а также качественное фосфатирование изделий сложной конфигурации без ванны с горячим электролитом.
Поставленная задача достигается тем, что в способе фосфатирования стали, включающем электрохимическое осаждение покрытий из электролита, содержащего оксид цинка, ортофосфорную кислоту, тринатрийфосфат, процесс проводят при температуре 18-40°С с катодной плотностью тока 0,5-5А/см2 методом электронатирания с помощью движущегося электрода-инструмента с пористым материалом, пропитанным электролитом, дополнительно содержащим трилон А, препарат ОС-20, спирт этиловый, натрий азотнокислый и глицерин при следующем соотношении компонентов (г/л): оксид цинка 10-15, ортофосфорная кислота 30-50, тринатрийфосфат (кристаллогидрат) 30-50, азотнокислый натрий 25-30, спирт этиловый 30-50, трилон А 5-7, препарат ОС-20 0,5-1,0 и глицерин 1-2.
Предложен способ фосфатирования стали электронатиранием. Электронатирание - это вид электрохимического способа нанесения покрытий, в котором отсутствует гальваническая ванна. Функцию гальванической ванны в электронатирании выполняет ткань, пропитанная электролитом.
На фиг. 1 представлена схема электрод-инструмента где: 1 - кримпленовая ткань, 2 - токопроводящая часть электрода-инструмента, изготовленная из стали марки 12Х18Н10Т, 3 - диэлектрическая рукоятка электрода-инструмента, изготовленная из пластмассы,4 - токоподвод - клемма,5 - полость для электролита,6 - нить для закрепления кримпленовой ткани.
Набор электродов-инструментов различных габаритов может использоваться для нанесения фосфатного покрытия на смонтированные изделия без их демонтажа (например при ремонте), а также на детали сложной конфигурации. Электронатирание выполняется движущимся со скоростью до 0,3м/мин электрод-инструментом с остановкой на плохо покрываемых участках. Предлагаемый электролит позволяет фосфатировать изделия с незначительными загрязнениями и следами коррозии без подготовки поверхности. Однако, детали, имеющие значительные загрязнения (например, сплошные масляные покрытия) и большие очаги коррозии должны быть подготовлены. Один из вариантов подготовки - это обработка поверхности изделия крацовочной щеткой с использованием веской извести. После удаления водой остатков венской извести с поверхности изделия можно выполнять фосфатирование. Фосфатирование осуществляют в электролите следующего состава в (г/л): оксид цинка 10-15, ортофосфорная кислота 30-50, тринатрийфосфат (кристаллогидрат) 30-50, азотнокислый натрий 25-30, спирт этиловый 30-50, трилон А 5-7, препарат ОС-20 0,5-1,0, глицерин 1-2. Температура электролита 18 - 40°С. Катодная плотность тока 0,5-5,0 А/см2. Время обработки 3-5 мин. при соотношении площадей обрабатываемой детали и электрод-инструмента 10:1 и меньше. Электролит содержит ионы цинка, так как внедрение цинка в фосфатное покрытие позволяет получить на стали анодные покрытия. Ортофосфорная кислота создает кислую среду, способствует удалению следов коррозии и является источником фосфатов. Тринатрий фосфат повышает электропроводность электролита и способствует повышению концентрации фосфатов у поверхности фосфатируемой детали. Этиловый спирт способствует очистки фосфатируемой поверхности, улучшает смачиваемость и способствует получению мелкозернистой структуры покрытия. Трилоны А являются комплексообразователем, уменьшает шламообразование и повышает защитные способности фосфатного покрытия. Азотнокислый натрий повышает электропроводность электролита и ускоряет процесс фосфатирования. Препарат ОС-20 вводится в электролит для очистки поверхности, улучшения смачиваемости поверхности электролитом и повышения качества покрытия, так как способствует получению мелкозернистых покрытий. Глицерин также повышает качество фосфатного покрытия его защитные свойства.
Пример №1 получения конкретного фосфатного покрытия на кожухе печи, изготовленном из стали 10кп. На кожухе печи имелись следы локальной коррозии, которые были удалены наждачной бумагой. Затем этот участок обезжирили кашицей венской извести, промыли водой. Для фосфатирования использовался электролит с минимальными значениями: концентрации компонентов, температуры, катодной плотности тока и скорости движения. Фосфатирование осуществляли в электролите следующего состава в (г/л): оксид цинка 10, ортофосфорная кислота 30, тринатрийфосфат (кристаллогидрат) 30, азотнокислый натрий 25, спирт этиловый 30, трилон А 5, препарат ОС-20 0,5, глицерин 1. Температура электролита 18°С. Катодная плотность тока 0,5 А/см2. Время обработки 3 мин. Скорость движения электрод-инструмента 0,2 м/мин. Рабочая анодная площадь электрода-инструмента 3,8 см2 .Фосфатируемый участок имел площадь около 38 см2. Покрытие получилось ровным, гладким темно-серого цвета.
Пример №2 получения конкретного фосфатного покрытия на кожухе печи, изготовленном из стали 10кп. На кожухе печи имелись следы локальной коррозии, которые были удалены наждачной бумагой. Затем эти участки обезжирили кашицей венской извести, промыли водой. Для фосфатирования использовался электролит с максимальными значениями: концентрации компонентов, температуры, катодной плотности тока и скорости движения. Фосфатирование осуществляли в электролите следующего состава в (г/л): оксид цинка 15, ортофосфорная кислота 50, тринатрийфосфат (кристаллогидрат) 50, азотнокислый натрий 30, спирт этиловый 50, трилон А 7, препарат ОС-20 1, глицерин 2. Катодная плотность тока 5 А/см2. Температура электролита 40°С. Время обработки 5 мин. Скорость движения электрод-инструмента 0,3 м/мин. Рабочая анодная площадь электрода-инструмента 3,8 см2. Фосфатируемый участок имел площадь около 38 см2. Покрытие получилось ровным, гладким черного цвета.
Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий технический результат: выполнять локальное электрохимическое фосфатирование смонтированных изделий без их демонтажа, а также качественно фосфатировать изделия сложной конфигурации без ванны с горячим электролитом.
Claims (1)
- Способ фосфатирования стали, включающий электрохимическое осаждение покрытий из электролита, содержащего оксид цинка, ортофосфорную кислоту, тринатрийфосфат, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре 18-40°С с катодной плотностью тока 0,5-5 А/см2 методом электронатирания с помощью движущегося электрода-инструмента с пористым материалом, пропитанным электролитом, дополнительно содержащим трилон А, препарат ОС-20, спирт этиловый, натрий азотнокислый и глицерин при следующем соотношении компонентов (г/л): оксид цинка 10-15, ортофосфорная кислота 30-50, тринатрийфосфат (кристаллогидрат) 30-50, азотнокислый натрий 25-30, спирт этиловый 30-50, трилон А 5-7, препарат ОС-20 0,5-1,0 и глицерин 1-2.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2791305C1 true RU2791305C1 (ru) | 2023-03-07 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1346699A1 (ru) * | 1986-01-03 | 1987-10-23 | Буйский Химический Завод | Электролит фосфатировани |
CN106757280A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 河南恒星钢缆股份有限公司 | 一种低温在线电解磷化液 |
CN109056034A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-21 | 南京派诺金属表面处理技术有限公司 | 常温电解磷化工艺及磷化液 |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1346699A1 (ru) * | 1986-01-03 | 1987-10-23 | Буйский Химический Завод | Электролит фосфатировани |
CN106757280A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 河南恒星钢缆股份有限公司 | 一种低温在线电解磷化液 |
CN109056034A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-21 | 南京派诺金属表面处理技术有限公司 | 常温电解磷化工艺及磷化液 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
М.А. Дасоян и др. Технология электрохимических покрытий. Л., Машиностроение. Ленинградское отделение. 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104878442A (zh) | 一种无磷电解抛光液及其对工件表面的抛光处理工艺 | |
ugli Mukhtorov et al. | IMPROVING THE STRENGTH OF DETAILS BY CHROMING THE SURFACES | |
CN105839127B (zh) | 金属工件表面碳基薄膜的褪镀方法 | |
Khusanboyev et al. | IMPROVING THE STRENGTH OF DETAILS BY CHROMING THE SURFACES | |
CN105239083A (zh) | 一种汽车轮毂表面处理工艺 | |
CN104213175B (zh) | 一种实现镁合金表面微弧氧化膜原位封孔的溶液及制备微弧氧化膜的方法 | |
CN101498026B (zh) | 镁合金阳极氧化处理的电解液及对镁合金表面处理的方法 | |
US2746915A (en) | Electrolytic metal treatment and article | |
CN102899709A (zh) | 一种钢材的液相等离子除锈溶液及除锈工艺 | |
US8404097B2 (en) | Process for plating a metal object with a wear-resistant coating and method of coating | |
US20170167040A1 (en) | Continuous trivalent chromium plating method | |
KR20090007081A (ko) | 전도성 양극산화피막 형성방법 | |
RU2791305C1 (ru) | Способ фосфатирования стали | |
CN111778532A (zh) | 一种汽车燃油箱锁环、嵌环碱性电镀锌镍方法 | |
CN101173367A (zh) | 一种不锈钢电化学着色工艺 | |
Naik et al. | Electrodeposition of zinc from chloride solution | |
US3627654A (en) | Electrolytic process for cleaning high-carbon steels | |
AU2002334458B2 (en) | Magnesium anodisation system and methods | |
Zeng et al. | A review of recent patents on trivalent chromium plating | |
CN106048515A (zh) | 一种金属构件表面处理方法 | |
US3449222A (en) | Metal coating process | |
CN111254476A (zh) | 一种纯铜表面耐蚀黑色微弧氧化膜的制备方法 | |
US3011958A (en) | Anodic treatment of zinc and zinc-base alloys | |
CN103160909A (zh) | 一种用于电蚀刻非晶合金材料件的电蚀刻液及蚀刻方法 | |
CN110777413A (zh) | 一种等离子体阴极电解沉积陶瓷涂层表面激光重熔的方法 |