SU1097713A1

SU1097713A1 - Solution for chromatizing zinc surfaces

Info

Publication number: SU1097713A1
Application number: SU823510771A
Authority: SU
Inventors: Видмантас Антанович Дикинис; Ромас Ромович Шармайтис; Владимир Михайлович Масалович
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии И Химической Технологии Ан Литсср
Priority date: 1982-07-26
Filing date: 1982-07-26
Publication date: 1984-06-15

Abstract

РАСТВОР ДЛЯ ХРОМАТИРОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, преимущественно дл получени прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на высокоактивных блест щих цинковых гальванопокрыти х, содержащий соедине ние шестивалентного хрома, нитрат-, ;сульфат- и фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, отличающийс тем, что, с целью предотвращени образовани неоднородности цвета, он до- . полнительно содержит хлорамин Б и/или хлорамин Т при следукщем соотношении компонентов, г/л: Соединение щестивалентного хрома (в пересчете на хром), 0,05-1,0 Нитрат-ионы .0,5-10 .Сульфат-ионыО,05-0,75 Фтор-ионы0,25-5,0 Сульфаминова кислота2 ,5-25 Хлорамин Б и/или хлорамин Т0,05 -1,0 ВодаОстальноеSOLUTION FOR CHROMATIZING ZINC SURFACES, mainly for producing blue-clear chromate films on highly active shiny zinc galvanic coatings containing hexavalent chromium compound, nitrate, sulphate and fluorine ions, and sulphamic acid, which is also available with a mixture of hexavalent chromium, nitrate; preventing the formation of color heterogeneity, it is up to. additionally contains chloramine B and / or chloramine T with the following ratio of components, g / l: Compound of tivalent chromium (in terms of chromium), 0.05-1.0 Nitrate ions .0.5-10. Sulfate ions O, 05 -0.75 Fluoride ions 0.25-5.0 Sulfamic acid 2, 5-25 Chloramine B and / or chloramine T0.05 -1.0 Water Remaining

Description

:о :about

sj Изобретение относитс к защите от коррозиии посредством получени прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на поверхности цинка и может быть использовано дл защитно-декора тивной отделки всевозможных изделий в автомобилестроении, станкостроении приборостроении и др. отрасл х промы ленности. Обычно на практике дл этой цели используютс растворы, содержавще, как правило, соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат- и фтор ионы, возможно наличие других модифи цирующих компонентов. Известен раствор дл хроматирован цинковой поверхности, содержащий соединение трехвалентного хрома, сое динение шестивалентного хрома, нитрат- , сульфат и фтор-ионы, неорганическое соединение четырехвалентного титана и (или циркони ) m. Однако при хроматировании в вышеуказанном растворе высокоактивных блест щих цинковых гальванопокрытий, например, полз енных из нецианистых щелочных электролитов цинковани , хр матные пленки получак)тс неоднородными с желтыми или даже с рко-радуж ными п тнами. . Известен также раствор дл хроматировани цинковой поверхности, содержащий соединени шестйвалентного и трехвалентного хрома, нитрат и борат ионы. Этот раствор позвол ет получать прозрачные пленки с синеватым отливом на цинковых поверх ност х и на издели х с цинковым покрытием , полученньм из цианистого или кислого электролитов 2J . Однако данный раствор не позвол ет обрабатывать поверхности цинковых гальванопокрытий, полученных из нецианистых щелочных электролитов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс раствор дл хро матировани цинковой поверхности, содержащий соединение шестивалентного хрома. Нитрат-, сульфат, фторионы и сульфаминовзпо кислоту з . Однако полученные в известном растворе хроматные пленки на высокоактивных блест щих цинковых гальванопокрыти х в течение 24-48 ч тер ют свой декоративный внешний вид и на них по вл к тс желтые п тна. Uejib изобретени - предотвращение образовани неоднородности цвета Эта цель достигаетс тем, что раствор дл хроматировани цинковых поверхностей, содержащий соединение шестивалентного -хрома, нитрат-, сульфат-, фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, дополнительно содержит хлор7 амин Б и/или хлорамин Т при следующем соотношении компонентой, г/л: Соединение шестивалентного хрома (в пересчете на хром)0,05-1,0 Нитрат-ионы0,50-10 Сульфат-ионы0,05-0,75 Фтор-ионы0,25-5,0 Сульфаминова кислота 2,5-25 Хлорамин Б и/или хлорамин Т0,05-1,0 ВодаОстальное Источником соединени шестивалентного хрома вл етс хромовый ангидрид , бихроматы и хроматы аммони , щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси. Источником нитрат-ионов вл етс азотна кислота, нитраты аммони , щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси. Источником сульфат-ионов вл етс серна кислота, сульфаты аммони , щелочных и щелочно-земельных металлов, хрома или их смеси. Источником фтор-ионов вл етс фтористоводородна кислота, ее растворимые соли, такие, как фтористый аммоний , фтористый кислый аммоний, кремнефтористый аммоний, фториды щелочных металлов, берилли , алюмини или их смеси. Хлорамин Б - C,H5S02N(CT)Na.3H20 Хлорамин Т - CH C H4S02N(Cf)Na. Растйор приготовл ют следугацим образом . Раствор дл хроматировани готов т растворением неорганических солей, сульфаминовой кислоты и хлорамина в воде и добавлением (в случае их применени ) минеральных кислот. Необходимую кислотность раствора устанавливают добавкой азотной кислоты или аммиака . Кислотность раствора хроматировани 1,0-2,0 рН, оптимально 1,4 рН. Пример. Издели из цинка или с цинковым покрытием погружают в хроматирующий раствор предлагаемого состава, вьвдерживают в этом растворе 10-90 с, оп31 тимально 30 с при 22t12®C, вынимают, промывают водой и сушат. В результате такой обработки метал лическа поверхность покрываетс равномерной прозрачной с голубым оттенком хроматной пленкой, не мен ющей . своего внешнего декоративного вида в период ее химикоструктурной стабилизации . Предлагаемый раствор стабилен при хранении и легко корректируетс исходными компонентами. Дл примера приготовлено п ть растворов , первый из которых представл ет контрольный, а 2-5 растворы от:нос тс к предельным и оптимальным ,значени м концентраций компонентов предлагаемого раствора. Хроматиро- ванию подвергались образцы с блест щими высокоактивными цинковыми гальванопокрыти ми , полученными из щелоч ного электролита цинковани . Составы растворов, технологические параметры процесса хроматировани и сравнительные данные эффективности приведены в табп. 1. По сравнению с известныш предлагаемый раствор хроматировани дает .возможность получить прозрачную с голубым оттенком хроматную пленку на высокоактивных блест щих цинковых гальванопокрыти х, полученных из нецианистых щелочных электролитов. Это позволит использовать нецианистые ще лочные электролиты цинковани дл . защитно-декоративной отделки всевозможных изделий, взамен токсичных 134 цианистых электролитов, что особенно важно с: точки зрени борьбы с загр знением окружающей среды. В отдельных случа х блест щие цинковые гальванопокрыти , полученные из нецианистых щелочных электролитов и хроматированные в предлагаемом растворе, могут заменить дорогосто щие защитно-декоративные никель-хромовые покрыти . Как видно из результатов, пред.ставленных в табл. 1, предлагаемый раствор позвол ет получать прозр ачвые с голубым оттенком хроматные пленки, полученных из нецианистых щелочных {электролитов цинковани , декоративный вид которых не измен етс в период химико-структурной стабилизации т.е. в ( ечение 48ч). Результаты исследовани внешнего вида и защитных свойств хроматных пленок в зависимости от состава хроматир пощёго раствора и цинковой поверхности приведены в табп. 2. Технико-экономические преимущества предлагаемого раствора состо т в том, что он предотвращает образование неоднородности цвета, позвол ет получать защитно-декоративное покрытие на цинке или покрыти х, полученных химическим и электрохимическим путем из кислых, цианистых и щелочных электролитов. В отдельных случа х блест щие цинковые гальванопокрыти и хроматированные в предлагаемом растворе по звол ют заменить дорогосто щие защитно-декоративные никель-хро (ювые покрыти . Т а б л и ц а 1sj The invention relates to protection against corrosion by obtaining chromate films that are transparent with a blue tint on the surface of zinc and can be used for protective and decorative finishing of various products in the automotive industry, machine tool industry, instrument making and other industries. Usually in practice for this purpose solutions are used, containing, as a rule, a compound of hexavalent chromium, nitrate, sulfate, and fluorine ions, and other modifying components may be present. A known solution for chromated zinc surface containing a compound of trivalent chromium, combining hexavalent chromium, nitrate-, sulfate and fluorine ions, an inorganic compound of tetravalent titanium and (or zirconium) m. However, when chromatic zinc electroplatings, for example, creeped from non-cyanic alkaline electrolytes of zinc, were chromate in the above solution, the curved films were non-uniform with yellow or even brightly-colored spots. . Also known is a solution for chromating a zinc surface containing compounds of hexavalent and trivalent chromium, nitrate and borate ions. This solution makes it possible to obtain transparent films with a bluish cast on the zinc surfaces and on zinc-coated products, obtained from cyanide or acidic 2J electrolytes. However, this solution does not allow to treat the surfaces of zinc electroplatings obtained from non-cyanic alkaline electrolytes. The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a solution for chromating a zinc surface containing a hexavalent chromium compound. Nitrate-, sulfate, fluoride and sulfamic acid h. However, chromate films obtained in a known solution on highly active shiny zinc electroplatings lose their decorative appearance for 24-48 hours and have yellow spots on them. Uejib of the invention — preventing color formation from being heterogeneous. This goal is achieved by the fact that the solution for chromating zinc surfaces containing a hexavalent compound — chromium, nitrate, sulfate, fluoride ions, and sulfamic acid, additionally contains chlorine 7 amine B and / or chloramine T at the following the ratio of the component, g / l: Compound hexavalent chromium (in terms of chromium) 0.05-1.0 Nitrate ions 0.50-10 Sulfate ions 0.05-0.75 Fluoride ions 0.25-5.0 Sulfamic acid 2,5-25 Chloramine B and / or chloramine T0.05-1.0 WaterEmotional Source connection neither hexavalent chromium is chromic anhydride, dichromates and chromates ammonium, alkali and alkaline earth metals, or mixtures thereof. The source of nitrate ions is nitric acid, ammonium nitrates, alkali and alkaline earth metals, or mixtures thereof. The source of sulfate ions is sulfuric acid, ammonium sulfates, alkali and alkaline earth metals, chromium, or a mixture thereof. The source of fluoride ions is hydrofluoric acid, its soluble salts, such as ammonium fluoride, ammonium fluoride, ammonium fluorofluoride, alkali metal fluorides, beryllium, aluminum, or mixtures thereof. Chloramine B - C, H5S02N (CT) Na.3H20 Chloramine T - CH C H4S02N (Cf) Na. A rastor is prepared in a guided manner. The chromate solution is prepared by dissolving inorganic salts, sulfamic acid and chloramine in water and adding (if used) mineral acids. The required acidity of the solution is established by the addition of nitric acid or ammonia. The acidity of the chromate solution is 1.0-2.0 pH, optimally 1.4 pH. Example. Products made of zinc or with zinc coating are immersed in a chromate solution of the composition proposed, held in this solution for 10-90 seconds, optimally 30 seconds at 22t12®C, removed, washed with water and dried. As a result of this treatment, the metal surface is covered with a uniformly transparent with a blue tint chromatic film that does not change. its external decorative appearance during the period of its chemical-structural stabilization. The proposed solution is stable during storage and easily adjusted by the starting components. For the example, five solutions were prepared, the first of which is the control, and 2-5 solutions from: to the limit and optimal, concentrations of the components of the proposed solution. The samples with brilliant highly active zinc electroplatings obtained from an alkaline galvanizing electrolyte were chrome plated. The compositions of the solutions, the technological parameters of the chromating process and the comparative efficiency data are given in tab. 1. Compared with the known, the proposed chromate solution provides an opportunity to obtain a chromate film transparent with a blue tint on highly active shiny zinc electroplatings obtained from non-cyanic alkaline electrolytes. This will allow the use of noncyanic alkaline galvanizing electrolytes for. protective and decorative finishing of various products, instead of toxic 134 cyanide electrolytes, which is especially important from: the point of view of combating environmental pollution. In some cases, brilliant zinc electroplatings obtained from non-cyanic alkaline electrolytes and chromated in the proposed solution can replace expensive protective-decorative nickel-chromium coatings. As can be seen from the results presented in the table. 1, the proposed solution makes it possible to obtain transparent blue-tinged chromate films obtained from non-cyanic alkaline {galvanizing electrolytes, the decorative appearance of which does not change during the period of chemical-structural stabilization, i.e. at (48 hours). The results of the study of the appearance and protective properties of chromate films, depending on the composition of chromatir of the solution and the zinc surface, are given in tab. 2. Technical and economic advantages of the proposed solution consist in the fact that it prevents the formation of color heterogeneity, allows to obtain a protective-decorative coating on zinc or coatings obtained by chemical and electrochemical means from acidic, cyanic and alkaline electrolytes. In some cases, brilliant zinc electroplating and chromated in the proposed solution make it possible to replace expensive protective-decorative nickel-chro (the second coating. Table 1

Соединение шестивалент0 ,30/ ного хрома (в пересчете на хром)Hexavalent0.30 / chromium compound (in terms of chromium)

3,03.0

0,400.40

1,31,3

Сульфа нова кислота 14Sulfa nova acid 14

0,050.05

0,400.40

1,01.0

0,200.20

3,5 3.5

10ten

2,5 0,5 0,25 2.5 0.5 0.25

0,75 0,50 2,0 5,0 t2,5 15 250.75 0.50 2.0 5.0 t2.5 15 25

Гальванопокрытие Однородный с голуиз щелочного бым оттенком электролитаElectroplating Homogeneous Alkaline Electrolyte Shade Electroplating

Гальванопокрытие из кислого электроТо же литаElectroplating of acidic electrolytic same litta

Продолжение табл. 1Continued table. one

Однородный с голубым Uniform with blue

72 оттенком72 shades

6464

То жеAlso

Ггшьванопокрытие из цианистого электролитаGsiwani covering of cyanide electrolyte

Листовой цинкZinc sheet

Гальванопокрытие из Радужные п тна, щелочного элек- занимающие 50% тролитаобщей площадиElectroplating of Rainbow Spot, alkaline electroplating 50% of total area

Однородные с голубым оттенкомUniform with a blue shade

БесцветныйColorless

Однородньй Homogeneous

Листовой цинк с голубым оттенкомLeaf zinc with a blue tint

Продолжение табл. 2Continued table. 2

7070

Площадь, занимаема радужньми п тнами, . The area occupied by the rainbow spots,.

70 увеличилась до 75%70 increased to 75%

Однородные с, голубымUniform with, blue

оттенком64shade64

Бесцветный.72Colorless.72

Однородный с голу68 бьм оттенкомHomogeneous with goal68 bm shade

Claims

SOLUTION FOR CHROMATING ZINC SURFACES, mainly for producing chromate transparent films with a blue tint on highly active shiny zinc 'electroplating, containing a compound of hexavalent chromium, nitrate,; sulfate and fluorine ions and sulfamic acid, characterized in that, in order to prevent the formation of heterogeneity of color, it is up to. optionally contains chloramine B and / or chloramine T in the following ratio of components, g / l:

Compound of neck chrome (in chromium) Nitrate ions · Sulfate ions Fluorine ions Sulfamine lot Chloramine B and / and chloramine T

Water

This goal is achieved by the fact that a solution for chromating zinc surfaces containing a compound of hexavalent chromium, nitrate, sulfate, fluoride ions and sulfamine