SU975832A1 - Solution for preparing steel surface for electroplating - Google Patents

Solution for preparing steel surface for electroplating Download PDF

Info

Publication number
SU975832A1
SU975832A1 SU813273710A SU3273710A SU975832A1 SU 975832 A1 SU975832 A1 SU 975832A1 SU 813273710 A SU813273710 A SU 813273710A SU 3273710 A SU3273710 A SU 3273710A SU 975832 A1 SU975832 A1 SU 975832A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
solution
water
coating
adhesion
electroplating
Prior art date
Application number
SU813273710A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Galina S Grigoreva
Galina V Lychakova
Vladlen M Shtanko
Viktor P Gorshkov
Original Assignee
Uralsky Nii Trubnoj Promy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uralsky Nii Trubnoj Promy filed Critical Uralsky Nii Trubnoj Promy
Priority to SU813273710A priority Critical patent/SU975832A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU975832A1 publication Critical patent/SU975832A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08Iron or steel
    • C23G1/088Iron or steel solutions containing organic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к химической обработке металлов, и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, радиотехнической отраслях промышленности при обработке поверхности стали переосаждением гальванических покрытий.The invention relates to the protection of metals from corrosion, in particular to the chemical treatment of metals, and can be used in the engineering, metallurgical, radio engineering industries when processing the surface of steel by reprecipitation of electroplated coatings.

Известна подготовка поверхности стали перед покрытием, включающая последовательное выполнение операций: травление в сернокислотном растворе, механическую очистку от шлама, декапирование в слабокислом растворе и межоперационные промывки в воде [Ц .Known surface preparation of steel before coating, including the sequential execution of operations: etching in sulfuric acid solution, mechanical cleaning of sludge, pickling in weak acid solution and interoperational washing in water [Ts.

Однако, этот процесс трудоемкий, поскольку требует механического удаления травильного шлама. Кроме того, обработка в серной кислоте длительна (60—90 мин), а осуществление межоперационных промывок требует большого расхода воды.However, this process is laborious as it requires mechanical removal of pickling sludge. In addition, the treatment in sulfuric acid is long (60-90 min), and the implementation of interoperational washes require a large consumption of water.

Известен также раствор для подготовки металлической поверхности перед нанесением гальванического покрытия, содержащий серную кислоту (18—20 вес.°/о) и органическое вещество. После обработки этим раствором проводят механическую очист2Also known is a solution for preparing a metal surface before electroplating, containing sulfuric acid (18–20 wt. ° / o) and organic matter. After treatment with this solution, mechanical purification is carried out.

ку поверхности от шлама и межоперационные промывки водой [2].surface from sludge and interoperative flushing with water [2].

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является раствор, содержащий серную кислоту, хлористый нат5 рий, поверхностно-активное.вещество (ПАВ типа ОП-7 или ОП-10), тиомочевину и воду [3].The closest to the technical essence of the invention is a solution containing sulfuric acid, sodium chloride, surfactant. Substance (surfactant of the type OP-7 or OP-10), thiourea and water [3].

Обработка известным раствором трудоемка, так как требует удаления травильного шлама механическим путем; длительна 0 в связи с многооперационностью и продолжительностью травления, составляющим 60—90 мин; не обеспечивает высокое качество подготовки поверхности и, как следствие, наблюдается недостаточно прочное 15 сцепление гальванического покрытия с основным металлом.Processing the known solution is time consuming, as it requires removal of pickling sludge by mechanical means; long 0 due to multi-operability and duration of etching, amounting to 60-90 minutes; does not provide high quality surface preparation and, as a result, there is not enough strong 15 adhesion of the electroplated coating to the base metal.

Целью изобретения является интенсификация процесса, £нижение его трудоемкости, улучшение качества подготовки поверхности под покрытие и, как следствие, повышение 20 прочности сцепления покрытия с металлической основой, сокращение промывных вод.The aim of the invention is process intensification, £ Reductions its complexity, improve the quality of the surface preparation for coating and as a consequence, increase the coating 20 adhesion to the metal substrate, the reduction of wash water.

Поставленная цель достигается тем, чтоThis goal is achieved by the fact that

раствор для подготовки поверхности сталиsteel surface preparation solution

перед нанесением гальванического покрытия,before electroplating,

33

4four

содержащий серную кислоту, хлористый натрий, поверхностно-активное вещество, тиомочевину и воду, дополнительно содержит натриевую соль <<-сульфокарбоновых кислот фракции С17—С20, а в качестве ПАВ — сульфонат при следующем соотношении компонентов, мае. %:containing sulfuric acid, sodium chloride, surfactant, thiourea and water, additionally contains sodium salt << - sulfo carboxylic acid fraction C 17 —C 20 , and as a surfactant - sulfonate in the following ratio of components, May. %:

Серная кислота 15—20Sulfuric acid 15-20

Хлористый натрий 5—7Sodium chloride 5-7

Сульфонат 0,01—0,1Sulfonate 0.01—0.1

Тиомочевина 0,1 —1,0Thiourea 0.1 —1.0

Натриевая сольSodium salt

σί-сульфокарбоновых кислот фракцииσί-sulfocarboxylic acid fraction

10ten

С1720 0,05-0,1C 17 -C 20 0.05-0.1

Вода ОстальноеWater Rest

Очистку от шлама осуществляют одновременно при обработке в растворе в течение 6—10 мин.The removal of sludge is carried out simultaneously when treated in solution for 6–10 minutes.

В качестве натриевых солей сульфокарбоновых кислот фракции С|7—С20 могут применяться, например, мононатрий-<Х-сульфононадеканатAs the sodium salts of sulfo carboxylic acid fraction C | 7 —C 20 can be used, for example, monosodium-<X-sulfononedecanate

1515

2020

:)8н37-сн-с х :) 8 n 37 -sn- x

ОНHE

ди натри й-о!-сульфоэйкозанатdi sodium yo-sulfoicosanate

2525

С)9НC ) 9 N

3939

-С-С-С-С

;0; 0

а также технические моно- и динатриевые соли <з£-сульфокислот фракции С|7—Сго·as well as technical mono- and disodium salts of <3 £ -sulfonic acid fraction C | 7 —Sgo ·

Ведение процесса обработки в данном растворе в течение 6—10 мин обеспечивает получение бесшламной поверхности, поскольку тиомочевина, способствуя селективному травлению поверхности стали, уменьшает образование продуктов травления, а соли οί-'сульфокарбоновых кислот фракции С(7—С2о, на частичках шлама адсорбируясь, вызывают их флотацию и ускоряют процесс травления.Keeping the processing in this solution for 6-10 minutes produces besshlamnoy surface as thiourea, facilitating the selective etching of the steel surface reduces the formation of etch products, and salt'sulfokarbonovyh οί-acids fraction C (7 -C 2 o, on particles of sludge adsorbing cause their flotation and accelerate the etching process.

Сульфонат обеспечивает гидрофобизацию обрабатываемой поверхности, что позволяет вести последующий процесс нанесения покрытия без промывки водой.The sulfonate ensures the hydrophobization of the treated surface, which allows the subsequent coating process to be carried out without washing with water.

Совместное присутствие органических добавок обуславливает выявление кристаллической структуры металла и повышает сцепление покрытия с основным металлом.The combined presence of organic additives causes the identification of the crystal structure of the metal and increases the adhesion of the coating to the base metal.

Ускорение процесса травления, исключение операций механического удаления шлама и промывки водой позволяет интенсифицировать процесс подготовки поверхности стали перед нанесением гальванического покрытия.Acceleration of the etching process, elimination of the operations of mechanical removal of sludge and washing with water makes it possible to intensify the process of preparing the surface of the steel before electroplating.

Отсутствие промывки после травления улучшает сцепление гальванического покрытия с основным металлом, чему способствуют адсорбированные на поверхности ПАВ.The absence of washing after etching improves the adhesion of the electroplated coating to the base metal, aided by adsorbed on the surfactant surface.

В лабораторных условиях приготовили растворы, представленные в табл. 1.In laboratory conditions prepared solutions presented in table. one.

30thirty

3535

4040

Травильный раствор готовили путем приди вания расчетного количества кислоты в воду с последующим растворением в кислотном растворе остальных компонентов.An etching solution was prepared by adjusting the calculated amount of acid to water, followed by dissolving the remaining components in an acidic solution.

Порядок введения последних не влияет на свойства травильного раствора.The order of introduction of the latter does not affect the properties of the pickling solution.

Испытания проводили на образцах размером 50 x 50x1 мм из ст. ЗКП с технологической окалиной после термообработки, которые сначала обезжиривали, например, ацетоном, затем обрабатывали в растворах I—VI до полного удаления окалины.The tests were carried out on samples of size 50 x 50x1 mm from st. RFP with process scale after heat treatment, which were first degreased, for example, with acetone, then treated in solutions I — VI until scale was completely removed.

В случае обработки образцов с окалиной в растворах I—V покрытие (цинковое, медное, никелевое) наносили на образцы без последующей промывки. При обработке образцов в растворе, указанном экспертизой (вариант VI), после травления образцы промывали водой, затем шлам удаляли щеткой, промывали водой и декапировали. На подготовленные образцы наносили металлические покрытия из сернокислых электролитов следующих составов, г/л:In the case of processing samples with scale in solutions I – V, the coating (zinc, copper, nickel) was applied to the samples without subsequent washing. When processing the samples in the solution indicated by examination (variant VI), after etching, the samples were washed with water, then the slurry was removed with a brush, washed with water and decapitated. Metallic coatings of sulfuric electrolytes of the following compositions were applied to the prepared samples, g / l:

I. ЦинковоеI. Zinc

Ζη5Ο4·7Η2Ο 200Ζη5Ο 4 · 7Η 2 Ο 200

КА1(5О4)2-12НаО 40KA1 (5O 4 ) 2 -12N and O 40

Ца24-ЮН2О 40Tsa 2 5O 4 -UN 2 O 40

ВодаWater

До 1 лUp to 1 l

Режим осаждения покрытия: температура раствора 45°С; плотность тока 5 А/дм2; продолжительность процесса 10 мин.The mode of deposition of the coating: solution temperature 45 ° C; current density 5 A / dm 2 ; process time 10 min.

II. НикелевоеIi. Nickel

Ν18Ο4·7Η2ΟΝ18Ο 4 · 7Η 2 Ο

Νί012·6Η20Νί01 2 · 6Η 2 0

Н3ВО3 H 3 IN 3

ВодаWater

Режим осаждения тура раствора 40°С; плотность тока 3 А/дм2· продолжительность процесса 10 мин.The mode of deposition tour solution 40 ° C; current density 3 A / dm 2 · process time 10 min.

III. МедноеIii. Copper

Си5О42О 180Si5O 4 5H 2 O 180

Н2804 75H 2 80 4 75

4545

250 60 40250 60 40

До 1 лUp to 1 l

покрытия: темпераВода До 1 лCoatings: temperaWater Up to 1 l

Режим осаждения покрытия: температура раствора 25°С; плотность тока 2 А/дм2; продолжительность процесса 10 мин.The mode of deposition of the coating: solution temperature 25 ° C; current density 2 A / dm 2 ; process time 10 min.

Эффективность использования предлагаемого раствора оценивали по продолжительности травления, мин; чистоте обработанной поверхности стали; качеству покрытия; качеству сцепления покрытия с металлической основой.The efficiency of the proposed solution was evaluated by the duration of etching, min; the cleanliness of the treated steel surface; coating quality; the quality of adhesion of the coating to the metal base.

Продолжительность травления определяли по времени полного удалейия окалины в мин.The duration of etching was determined by the time of complete removal of scale in min.

О чистоте обработки поверхности судили по результатам визуального осмотра поверхности и по изменению веса обработанного образца после протирки его чистой фильтровальной бумагой (г/м2).The purity of the surface treatment was judged by the results of visual inspection of the surface and the change in weight of the treated sample after wiping it with clean filter paper (g / m 2 ).

Качество покрытия определяли при визуальном осмотре на отсутствие питтинга, цвет, на отсутствие шелушения и сцепление покрытия с основой в соответствии с ГОСТ 3002-70.The quality of the coating was determined by visual inspection for the absence of pitting, color, for the absence of flaking and adhesion of the coating to the substrate in accordance with GOST 3002-70.

975832975832

5five

Результаты испытаний приведены в табл. 2, из которой следует: продолжительность обработки в растворах по вариантам II — IV составляет 6—10 мин, что вThe test results are shown in Table. 2, from which it follows: the duration of treatment in solutions according to variants II – IV is 6–10 min, which

3—5 раз меньше, чем в указанном экспертом растворе (вариант VI), качество обра- 5 ботки хорошее, шлам на обработанной поверхности отсутствует, поверхность светлая, сцепление покрытия с основой прочное; снижение концентрации компонентов в растворе обработки (вариант I) приводит к увеличению продолжительности обработки до 10 25 мин и становится равным продолжительности обработки в травильном растворе, указанном экспертизой (вариант VI); поверхность после обработки (вариант I) темносерая, сцепление с основой хорошее.3-5 times lower than in said expert solution (variant VI), quality of the formed 5 Botko good slurry on the treated surface is absent, the surface light, the coating adhesion to the substrate a solid; a decrease in the concentration of components in the treatment solution (option I) leads to an increase in the processing time to 10 25 minutes and becomes equal to the processing time in the pickling solution indicated by the expertise (option VI); surface after treatment (option I) dark gray, good adhesion to the base.

Увеличение концентрации компонентов (вариант V) технологически целесообразно, поскольку продолжительность обработки не сокращается в сравнении с вариантомThe increase in the concentration of components (option V) is technologically feasible, since the processing time is not reduced compared with

66

IV, качество подготовки поверхности и качество сцепления покрытия с основой не' улучшается.IV, the quality of surface preparation and the quality of adhesion of the coating to the substrate are not improved.

Использование предлагаемого раствора позволяет интенсифицировать процесс подготовки поверхности стали перед осаждением гальванических покрытий за счет сокращения времени обработки в травильном растворе в 2,5—5 раз (с 25—30 мин до 6—10 мин), исключения операций промежуточных водных промывок, механического удаления шлама и декапирования поверхности перед осаждением покрытия; снизить трудоемкость процесса за счет устранения операции механического удаления шлама с поверхности и операцией водных промывок; улучшить качество сцепления покрытия с основой; удешевить процесс обработки на 20—30% за счет снижения расхода воды и сокращения расхода кислоты.The use of the proposed solution allows to intensify the process of steel surface preparation before deposition of electroplated coatings by reducing the treatment time in the pickling solution by 2.5—5 times (from 25—30 min to 6—10 min), excluding operations of intermediate water washes, mechanical removal and pickling the surface before deposition of the coating; reduce the complexity of the process by eliminating the operation of mechanical removal of sludge from the surface and the operation of water washing; improve the quality of adhesion of the coating to the base; reduce the cost of treatment by 20-30% by reducing water consumption and reducing acid consumption.

Таблица 1Table 1

Компоненты Components По предлагаемому According to the proposed способу way В растворе указанном тизой (У1 г/л In the solution indicated tizoy (U1 g / l травильного раст вора pickling grow thief Варианты Options растворов , концентрация компонентов, мае. % solutions, the concentration of components, May. % * эксперт вариант) * expert option) ’ ! ’! III III [.7.....1. [.7 ..... 1. У Have Серная кислота Sulphuric acid 10 ten 15 15 17 17 2020 25 25 170 170 Хлористый натрий Sodium chloride 5 five 6 6 7 7 3 3 75 75 Тиомочевина Thiourea 0,05 0.05 о,1 oh 1 0,5 0.5 1 ,0 ten 1,5 1.5 1) one) Натриевая соль «Ζ -сульфокарбо•новых кислот (с -с ) Sodium salt of “Ζ -sulfocarbo • new acids (c-c) 0,01) 0.01) 0,05 0.05 0,075 0.075 о,1 oh 1 0, 12 0, 12 Сульфонат Sulfonate 0,005 0,005 0,01 0.01 0,06 0.06 0,1 0.1 0,12 0.12 - - 0П—10 или 0П-7 0P — 10 or 0P-7 - - - - - - - - - - 17 17 Вода Water До 100 Up to 100 До 100 Up to 100 До 100 Up to 100 До 100 Up to 100 До 100 До Up to 100 Up I л I l

Таблица 2table 2

Критерии оценки эффективности способа Criteria for evaluating the effectiveness of the method Обработка по предлагаемому способу Processing by the proposed method Обработка в указанном экспертизой растворе (.вариант У1 ) Processing in the specified examination solution (. Option V1) Варианты составов раствора для обработки Variants of the composition of the solution for processing 1 1 " 1 1 " 1  one 1 | at 1 У Have Продолжительность обработки до полного удаления окалины, мин The processing time to complete scale removal, min 25 25 10 ten 8 eight 6 6 6 6 25-30 25-30 Внешний вид обработанной поверхности Appearance of the treated surface Темно-серая Dark gray Светлая Light Светлая Light Светлая Light Светло-серая Темная Light Gray Dark Количество шлама на поверхности после обработки, г/м2 The amount of sludge on the surface after treatment, g / m 2 Отсутствие The absence of Отсутствие The absence of Отсутствие The absence of Отсутствие The absence of Отсутствие The absence of 2,0-2,2 2.0-2.2 Сцепление покрытий с металлической основой Coupling coatings with a metal base Отслоение отсутствует Detachment missing Отслоение отсутствует Detachment missing Отслоение отсутствует Detachment missing Отслоение отсутствует Detachment missing Отслоение Отслоение по отсутствует кромкам Detachment detachment by missing edges Внешний вид осажденного гальванического покрытия Appearance of the deposited plating Матовое Matt Светлое Light Светлоблестящее Shining Светлоблестящее Shining Светлоблестящее Shining Матовое Matt

975832975832

Claims (1)

Формула изобретения Раствор для подготовки поверхности стали перед нанесением гальванического покрытия, содержащий серную кислоту, хлористый натрий, поверхностно-активное вещество, тиомочевину и воду, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения прочности сцепления покрытия, раствор дополнительно содержит натриевую соль οί-сульфокарбоновых кислот фракции С17—С^. а в качестве поверхностно-активного вещества сульфонат при следующем соотношении компонентов, мас.°/0:A solution for preparing the surface of steel before electroplating, containing sulfuric acid, sodium chloride, surfactant, thiourea and water, characterized in that, in order to intensify the process, increase the adhesion of the coating, the solution additionally contains sodium salt οί- sulfo carboxylic acids fraction С17 — С ^. and as a surfactant sulfonate in the following ratio, wt. ° / 0 : Серная кислота 15—20Sulfuric acid 15-20 Хлористый натрий 5—7Sodium chloride 5-7 Сульфонат 0,01—0,1Sulfonate 0.01—0.1 Тиомочевина 0,1 —1,0Thiourea 0.1 —1.0 Натриевая соль οί-сульфокарбоновых кислотSodium salt of ί-sulfo carboxylic acids 5 фракции С)7—С2о 0,05—0,1 5 fractions C) 7 — C 2 about 0.05–0.1 Вода ОстальноеWater Rest
SU813273710A 1981-04-09 1981-04-09 Solution for preparing steel surface for electroplating SU975832A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813273710A SU975832A1 (en) 1981-04-09 1981-04-09 Solution for preparing steel surface for electroplating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813273710A SU975832A1 (en) 1981-04-09 1981-04-09 Solution for preparing steel surface for electroplating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU975832A1 true SU975832A1 (en) 1982-11-23

Family

ID=20952679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813273710A SU975832A1 (en) 1981-04-09 1981-04-09 Solution for preparing steel surface for electroplating

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU975832A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012012A1 (en) * 1993-10-25 1995-05-04 Institut National Polytechnique De Toulouse (I.N.P.T.) Process for fabricating a refractory coating on a metal substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012012A1 (en) * 1993-10-25 1995-05-04 Institut National Polytechnique De Toulouse (I.N.P.T.) Process for fabricating a refractory coating on a metal substrate
FR2711575A1 (en) * 1993-10-25 1995-05-05 Toulouse Inst Nat Polytech Process for producing a refractory coating on a metal substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10260153B2 (en) Methods and compositions for acid treatment of a metal surface
US4990224A (en) Copper plating bath and process for difficult to plate metals
SU975832A1 (en) Solution for preparing steel surface for electroplating
CA1160981A (en) Dewatering metal surface using aliphatic carboxylic acid salt
US1598731A (en) Cleaning of metal by electrolysis
CN110029389B (en) Solution for removing hole sealing ash of aluminum alloy anodic oxide film
JP3426800B2 (en) Pretreatment method for plating aluminum alloy material
CA1153978A (en) Coating aluminium alloy with cyanide-borate before electroplating with bronze
JPS6353266B2 (en)
JPH02232390A (en) Copper plating for hardly-plating metal
DE19820001C2 (en) Process for removing metal layers on metal, glass, ceramics and plastic parts
US3689380A (en) Process for acid copper plating of steel
JPS6047913B2 (en) How to apply gold plating directly to stainless steel
RU2709913C1 (en) Method of applying galvanic coatings on complex-profile parts
US2531320A (en) Rust removing
US2853441A (en) Surface treatment of uranium
SU1294872A1 (en) Method for removing oxide films from surface of titanium and titanium alloy components
US2523432A (en) Cadmium plating process and composition
JPH072994B2 (en) Surface purification method for metallic materials
SU953017A1 (en) Solution for electrochemical working of brass articles
DE1269443B (en) Process for electrolytic degreasing, pickling and, if necessary, polishing of metals
AU2012204141C1 (en) Methods and compositions for acid treatment of a metal surface
JP2749503B2 (en) How to remove chromium from galvanizing bath
SU692852A1 (en) Solution for electrochemical polishing of metallic surface
CN112981408A (en) Lead removing agent and surface lead removing process of lead brass component