Способ получения фосфатного покрытия

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Известен способ получения фосфатного покрытия (патент РФ №2070617), включающий обработку металлического изделия водным раствором, содержащим ионы цинка, никеля, фосфата, нитрата, хлората и сульфата и корректирование раствора в процессе выработки с целью обеспечения стабильности защитных свойств фосфатного покрытия ведут раствором, содержащим, мас. %:

Недостатком данного способа является высокая температура фосфатирования, продолжительное время, необходимое для образования фосфатной пленки, высокая поверхностная плотность покрытия, а также сложность техпроцесса, заключающаяся в дополнительном применении корректирующего состава.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфатного покрытия (патент РФ №2240378), включающий то, что поверхность металла обрабатывают водным раствором, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, никеля и хлората для получения мелкокристаллического коррозионностойкого фосфатного покрытия при температуре фосфатирования плюс 30-45°С за время от 2-х до 10-ти минут, водный раствор дополнительно содержит ионы кальция при следующем содержании компонентов, г/л:

Недостатком данного способа является нестабильность рабочего раствора при повышении температуры до плюс 50°С: в летний период времени из-за высокой температуры окружающего воздуха происходит нагрев рабочей ванны до плюс 50°С, при этом происходит выпадение ионов цинка в рабочем растворе, ухудшается качество получаемого фосфатного покрытия, снижается его коррозионная стойкость и требуется дополнительная корректировка рабочего раствора, что приводит к повышении норм расхода.

Задачей данного изобретения является получение мелкокристаллическою фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью при температуре: от плюс 35 до плюс 50°С за время от 2-х до 10 минут, обладающего стабильностью рабочего раствора при температуре до 50°С.

Поставленная задача достигается тем, что поверхность металла обрабатывают водным раствором фосфатирования, содержащим ионы цинка, фосфата, нитрата, никеля, отличающийся тем, что для получения мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью при температуре: от плюс 35 до 50°С за время от 2-х до 10-ти мин, водный раствор фосфатирования дополнительно содержит свободные и комплексные ионы фтора и ионы натрия при следующем содержании компонентов г/л:

Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности от 5,2 до 5,4.

Технический результат: получение мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью при температуре: от плюс 35 до 50°С за время от 2-х до 10 минут, обладающего стабильностью рабочего раствора при температуре до плюс 50°С.

Данное изобретение с успехом применяется в промышленности для фосфатирования кабин, кузовов и оперения автомашин.

Раствор наносят на поверхность металла методом погружения или методом распыления.

Испытания проводят на образцах холоднокатаной листовой стали 08КП (ГОСТ 16523-70) толщиной 0,8-0,9 мм размером 150×70 мм с первой степенью зажиренности.

Фосфатирование проводят по следующей схеме:

1 Обезжиривание средством моющим техническим Фоскон 571 ТУ 2149-382-10964029-2015 при температуре плюс 35-50°С за время 2-10 мин.

2 Промывка водопроводной водой при температуре плюс 35-50°С за время 2-10 мин.

3 Активация активатором фосфатирования Фоскон 471 ТУ 2149-095-10964029-2002, изм. №1 при температуре плюс 20-40°С за время 1-2 мин.

4 Фосфатирование при температуре плюс 35-50°С за время 2-10 мин при отношении условно-общей кислотности к свободной от 5,2 до 5,4.

5 Промывка водопроводной водой при температуре плюс 20-35°С за время 1-2 мин.

6 Сушка при температуре 110°С за время 10 мин.

Внешний вид фосфатного покрытия определяют визуально.

Массу фосфатного покрытая в г/м² определяют по ГОСТ 9.402

Адгезию ЛКП определяют по ГОСТ 9.401

Стабильность водного раствора фосфатирования при температуре до плюс 50°С определяют по содержанию цинка в рабочем растворе.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими примерами:

Пример 1

Образцы обрабатывают в водном растворе фосфатирования при следующем содержании компонентов, г/л:

Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности 5,2.

Температура фосфатирования 35°С, время 2 мин.

Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.

Масса фосфатного покрытия 1,5 г/м².

Адгезия 0 баллов.

Пример 2

Образцы обрабатывают в водном растворе фосфатирования при следующем содержании компонентов, г/л:

Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности 5,4.

Температура фосфатирования 50°С, время 10 мин.

Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.

Масса фосфатного покрытия 4,0 г/м2.

Адгезия 1 балл.

Содержание цинка 3,27 г/л.

Пример 3

Образцы обрабатывают в водном растворе фосфатирования при следующем содержании компонентов, г/л:

Перед применением водный раствор фосфатирования корректируют 20%-ным водным раствором гидроокиси натрия до отношения условно-общей кислотности к свободной кислотности 5,3.

Температура фосфатирования 43°С, время 5 мин.

Внешний вид фосфатного покрытия - мелкокристаллическое, светло-серого цвета.

Масса фосфатного покрытия 2,25 г/м².

Адгезия 1 балл.

Пример по прототипу

Фосфатирование проводят фосфатирующим раствором следующего состава, масс. %:

Температура фосфатирования 30°С, время фосфатирования 2 мин, масса фосфатного покрытия 1,5 г/м². Внешний вид покрытия - светло-серого цвета, мелкокристаллическое.

Таким образом применение предлагаемого способа получения фосфатного покрытия обеспечивает получение мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой адгезией и коррозионной стойкостью, при температуре от плюс 35 до плюс 50°С за время от 2-х до 10 мину т, обладающего стабильностью рабочего раствора при температуре до плюс 50°С.

Данное изобретение с успехом применяется в промышленности для фосфатирования кабин, кузовов и оперения для автомашин.