SU1070212A1 - Способ фосфатировани стальных изделий - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ФОСФАТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ путем обработки в растворе дл  фосфачировани , о т л и чающийс  тем, что, с целью, получени  мелкодисперсной структуры кристаллов покрыти , повышени  коррозионной стойкости покрыти  и повышени  производительности процесса , обработку ведут при одновременном воздействии на раствор высоковольтных злектроимпульсных разр дов с частотой 0,15-0,20 Гц и удельной знергией в импульсе 0,0060 ,010 кДж/дм. 2. Способ ПОП.1, отличающ и и с   тем, что обработку провод т при 20-80 С в течение 3015 мин. СО

Description

о

ГС ND Изобретение относитс  к нанесению покрытий на поверхность металличес них изделий, в частности к фосфатированию стальных изделий, и может быть использовано при подготовке поверхности дл  нанесени  лакокрасочных покрытий. Известен способ электрохимического фосфатировани  изделий из метал лов, позвол ющий несколько интенсифицировать процесс покрыти . Способ заключаетс  в том, что обрабатываемое изделие используют в качестве катода или анода и подвод т к нему в течение некоторого времени посто н ный или переменный ток с определенной ПЛОТНОСТЬЮ СП. Недостатком известного способа  вл етс  низкое качество фосфатировани  из-за невозможности получени  равномерной пленки на рельефной поверхности вследствие неравномерног распределени  на ней тока, что приводит к образованию фосфатной пленки разной толщины с неодинаковыми защитными свойствами на различных участках. Сложность характера самого процесса, усиленное шламообразование ограничивают промышленное применение электрохимического фосфатировани . Кроме того, известен способ химического фосфатировани  с использованием ультразвука. При этом оптималь на  частота ультразвука составл ет 16-22 кГц, а продолжительность фосфа тировани  в растворе, нагретом до 70°С - 40-60 мин t21. Применение ультразвука несколько улучшает качество фосфатного покрыти , не снижа , однако, брака по шламообразованшо. Данный способ также почти не позвол ет снизить температуру нагрева раствора и врем  выдержки издели  .по сравнению с фосфатированием в обычных стационарных услови х. Это объ сн етс  тем, что существующие генераторы ультразвуковых колебаний имеют незначительную мощность, а колебани  осуществл ютс  с большой частотой, поэтому значительных изменений в кинетике химической реакции по сравнению со стаци нарными услови ми не происходит. Это можно объ снить также тем, что гене раторы ультразвуковых колебаний про извод т излучение волн узконаправле ным лучом с линейным их распростра нением. Поэтому воздействие упругих Колебаний происходит лишь в некоторой зоне обработки, а не по всей по верхности издели  одновременно. К тому же, датчики ультразвуковых кол баний ненадежны в работе и часто вы ход т из стро , что вносит дополнительные трудности на производстве. Поэтому использование способа фосфа тировани  не дает экономического эффекта и не находит широкого применени  в промышленности, как и способ, электрохимического фосфатировани . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту.к предлагаемому  вл етс  способ фосфатировани  в стационарных ваннах, заключающийс  в том, что раствор фосфатировани  нагревают до 80-110 С издели  погружают в раствор и выдерживают до 60 мин СзЗ. Недостатками такого способа  вл ютс  длительное врем  фосфатировани  в св зи с тем, что в результате химической реакции происходит снижение концентрации компонентов раствора у обрабатываемой поверхности издели , а их подвод и отвод продуктов реакции затруднен; большой расход химических реактивов в св зи с . необходимостью частой замены раствора дл  получени  качественного покрыти ; шламообразование на поверхности издели  за счет коррозии обра батываемого металла в процессе фосфатировани , чтр затрудн ет протекание процесса и снижает качество образующейс  фосфатной пленки. К недостаткам следует также отнести неравномерность фосфатной пленки по поверхности издели  с очагами крупнозернистых кристаллов, что вызывает необходимость последующей механической обработки дл  удалени  таких зон т желые услови  труда вследствие высоких предельных значений интервала температурного нагрева 80-110°С и образовани  вредных паров в большом количестве. I Цель изобретени  - получение мелкодисперсной структуры кристаллов покрыти , повышение коррозионной стойкости покрыти  и повышение производительности процесса фосфатировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу фосфатировани  стальных изделий путем обработки в растворе дл  фосфатировани , обработку ведут при одновременном воздействии на раствор высоковольтных электроимпульсных разр дов с частотой 0,15-0,20 Гц и удельной энергией в импульсе 0,006-0,010 кДж/дм. Кроме того, обработку провод т при 20-80°С в течение 30-15 мин. Пример. Фосфатирование провод т на образцах из стали марок ,ВП-30 и 60С2А в виде пластин размерами 100x8x0,ь мм. Перед фосфатированием с изделий химичебким путем травлением в растворах кислот (сол ной или серной), содержащих ингибиторы коррозии, удал етс  окалина и ржавчина. Дл  фосфатировани  используют известный раствор следующего состава, г/л: монофосфат цинка 33-35{ цинк азотнокислый 54-56; ортофоефорна  кислота 10,5-13,5. Раствор нагревают до 20,40,. ФОсфатирование провод т с воздействием на раствор ВЭИР с указанными в табл. 1 характеристиками и без воздействи  ВЭИР при прочих равных у слови х. Издели  выдерживают в ван унах с раствором до получени  качест венного покрыти  при воздействии /i ВЭИР, после чего образцы достают из раствора и фиксируЬт полученные результаты. В табл. 1 приведены температурно временные режимы опытов и характеристики ВЭИР. Фосфатирование проводитс  при сочетании предельных значений интервалов технологического режима, а также при сочетании проме жуточных значений параметров режима В табл. 2 представлены результат выполненных опытов дл  двух вариант процесса: 1 - согласно предлагаемому способу и II - согласно прототип дл  условий, при которых получены наилучшие результаты по всем выходным параметрам процесса. Как показывают опыты, повышение качества фосфатировани  при снижени времени процесса наблюдаетс  при вс сочетани х показателей режимов. Качественные и количественные показатели предлагаемого процесса наход т с  в соответствии с ГОСТ 9.301.78 и ГОСТ 9.302.79. Полученна  предлагаемым способом фосфатна  пленка характеризуетс  упо р доченным расположением зерен вдол обрабатываемой поверхности и мелкодисперсной структурой кристаллов, ч улучшает качество покрыти , в отли ,чие от пленки, полученной согласно прототипу, дл  которой характерно неравномерное расположение кристалло и крупнозерниста  микроструктура,что ведет к снижению качества фосфатного покрыти . Положительный эффект от использовани  предлагаемого технического решени  достигаетс  за счет последоательного прохождени  вовсем объеме раствора фосфатировани  ударных волн с определенной указанной энергией и частотой,а также кавитации,акустического и электромагнитного воздействи  одновременно на всю зону обработки . Все эти факторы вли ют на протекание химической реакции молекул рном уровне, улучша  услови  ионного обмена во всей зоне обработки , способству  ускорению зарождени  центров кристаллизации, упор дочению и образованию более мелких зерен кристаллов фосфата, а также более прочному их сцеплению с обрабатываемым металлом. При этом шлам практически не успевает образоватьс , а более плотна  за счет упор доченного расположени  кристаллов фосфатна  пленка быстрее, чем обычно, покрывает одновременно обрабатываемую поверхность. f. . Кроме того, повышаетс  качествопокрыти  при увеличении производительности труда в 3-4 раза по сравнению с известньгми способами, улуч- шаютс  услови  труда за счет снижени  температуры нагрева раствора и соответственного уменьшени  количества выдел ющихс  вредных паров. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет получить мелкодисперсную структуру кристаллов покрыти , повыление коррозионной стойкости покрыти  и -повышение производительности процесса. Таблица 1

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Claims (2)

1. СПОСОБ ФОСФАТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ путем обработки в растворе для фосфатирования, отличающийся тем, что, с целью.

получения мелкодисперсной структуры кристаллов покрытия, повышения коррозионной стойкости покрытия и повышения производительности процесса, обработку ведут при одновременном воздействии на раствор высоковольтных электроимпульсных разрядов с частотой 0,15-0,20 Гц и удельной энергией в импульсе 0,0060,010 кДж/дм³.

2. Способ по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что обработку проводят при 20-80°С в течение 3015.мин.

>