Фосфатирование цветных и легких металлов в промышленности применяется пока еще реже, чем фосфатирование стали. Однако в ряде случаев, в особенности с использованием последующего лакокрасочного покрытия, фосфатные пленки на указанных металлах повышают их антикоррозионную стойкость. Известно, что фасфатно-оксидные покрытия хорошо защищают от коррозии алюминий и его деформируемые сплавы.
Фосфатные покрытия на цинке могут быть получены при его обработке в нагретом до 96-98 °С 3 %-ном растворе мажефа. Эффективность процесса возрастает при введении в указанный раствор 30-60 г/л нитрата цинка. Если же добавить еще 2-4 г/л фторида или нитрата натрия, то температуру раствора можно снизить до 18-30 °С.
Листовой металлургический цинк перед фосфатированием рекомендуется обработать в течение 5-10 мин в 10-20 %-ном растворе азотной, серной или фосфорной кислоты и после тщательной промывки сразу же перенести в фосфатирующий раствор. Получаемые крупнокристаллические пленки достигают толщины 50-60 мкм.
Пленки меньшей толщины, но мелкокристаллические и плотные можно получить при следующих составах растворов (г/л) и режимах работы:
1) марганец фосфорнокислый двухзамещенный 50-55, фосфорная кислота 6-7, отношение общей и свободной кислотности 1 : 6, температура раствора 96-98 °С, продолжительность обработки 30 мин;
2) препарат мажеф 30-35, цинк азотнокислый 60-65, натрий азотистокислый 3-5, общая кислотность 38-43 точки, свободная кислотность 0,5-1,5 точки, температура раствора 18- 30 °С, продолжительность обработки 20-40 мин;
3) фосфорная кислота 35-50, цинк азотнокислый 190-210, натрий фтористый 12-14, рН 2-2,5, температура раствора 18- 30 °С, продолжительность обработки 5-10 мин.
Цинковые гальванические покрытия рекомендуется обрабатывать в растворе 2.
Фосфатные покрытия кадмированных и цинкованных стальных деталей повышают их антикоррозионную стойкость даже при испытании в жестких климатических условиях.
Для фосфатирования кадмия пригодны горячие растворы, содержащие 40-70 г/л мажефа. Обработка в растворах монофосфата цинка возможна в присутствии окислителя. Пригодными являются также некоторые составы, рекомендованные для фосфатирования стали, например, раствор, содержащий 60 г/л азотнокислого цинка и 40 г/л мажефа при 96-98 °С. Указанный раствор 2 для фосфатирования цинка пригоден также и для обработки кадмия.
Для холодного фосфатирования кадмия предложен раствор ' следующего состава (г/л) : фосфорная кислота (100%-ная) 50, цинк азотнокислый 200-250, натрий фтористый 8, окись цинка 15, рН 1,8-2,0. Температура раствора 15-30 °С, продолжительность обработки 10-15 мин. В 1 л раствора можно обработать 2,5 м 2 кадмированной поверхности.
В этом растворе можно также фосфатировать оцинкованное железо и -железо армко, если для последнего не требуется высокая стойкость против коррозии.
Чтобы избежать токсичности фтористых соединений, были проведены работы по замене их другими ускорителями процесса фосфатирования. В результате был получен раствор2 следующего состава (г/л) : фосфорная кислота 40-100, цинк азотнокислый 120-150, окись цинка 12-15, натрий муравьинокислый 12-16, рН 1,8-2,0. Температура раствора 18-25 °С, продолжительность обработки 5-8 мин.
Если фосфатированию подвергаются детали с кадмиевым гальваническим покрытием, то его толщина должна быть не менее 5 мкм.
Кадмированные детали, так же как и оцинкованные, предназначенные для фосфатирования, должны быть тщательно промыты от остатков электролитов; их нельзя осветлять и пассивировать. Желательно, чтобы перерыв между операциями кадмиро-вания и фосфатирования не был длительным.
Для повышения защитной способности фосфатных покрытий на цинке и кадмии их следует сразу же после окончания фосфатирования тщательно промыть в воде и обработать в 1-3 %-ном растворе двухромовокислого калия при температуре 80-90 "С в течение 5-10 мин.
Для получения мелкокристаллического фосфатного покрытия на деталях из меди и латуни предложен раствор следующего состава (г/л) : 50-70 мажефа, 60-80 азотнокислого цинка, 2-4 азотнокислого натрия, 8-12 азотнокислой меди. Обработку ведут при температуре 60-65 °С в течение 3-5 мин. Для улучшения качества покрытия детали перед фосфатированием выдерживают 1-2 мин в 3-10 %-ном растворе хлорного железа, после чего а течение I мин в нагретом до 65-80 °С растворе, содержащем 0,5-1,0 г/л хромовой кислоты.
Эффективность фосфатирования никелевых покрытий в большой мере зависит от способа их получения. В растворе, содержавшем (г/л) : 242 азотнокислого цинка, 17,4 фосфорной кислоты (100%-ной), 15,1 фтористого натрия, при рН 1,9-2,1 и комнатной температуре были получены хорошие результаты на прокатанном никеле и матовом никелевом покрытии. Осадки из ванн блестящего никелирования фосфатировались очень медленно, а на покрытии, полученном химическим восстановлением металла, фосфатные пленки не образовывались даже после двухчасовой выдержки в растворе.
Для получения мелкокристаллических фосфатных покрытий на освинцованной стали предложен раствор следующего состава (г/л) : 280-700 азотнокислого цинка, 32-50 сернокислого цинка, 40-48 фосфорной кислоты (100 %-ной), 16-28 фтористого натрия; температура раствора 50-60 °С, продолжительность фосфатирования 5-20 мин. В этом же растворе можно обрабатывать сталь 08КП, никель, цинк.
Фосфатные пленки на алюминии можно получить обработкой его в растворе первичных фосфатов железа, марганца или цинка только при добавке в него плавиковой или хромовой кислоты или их солей. Один из таких растворов содержит 300-330 г фосфорной кислоты, 24-35 г двухромовокислого калия, 2,4-2,8 г фтористого натрия, 700-750 мл воды. Процесс ведут при температуре 45-50 0 С в течение 45-60 мин. Промытые в воде детали пассивируют в течение 10 мин в 0,5 %-ном растворе хромового ангидрида, после чего промывают водой и сушат на воздухе не менее 24 ч. Формирующаяся аморфная пленка имеет светло-зеленую окраску. В указанном растворе можно обрабатывать сплавы АМг, АК6, АЛ4. Фосфатные пленки на сплавах АМг и АЛ4 по своим защитным свойствам не уступают пленкам, получаемым анодированием сплавов.
Сведения о получении на алюминии и его сплавах оксидно-фосфатных покрытий приведены в гл. II.
Электрохимическое фосфатирование алюминия можно проводить с использованием переменного тока или при катодной поляризации. Состав электролита (г/л): 60-65 мажефа или Zn (S04)2, 50-70 Zn(N03)2, 10-15 ZnO, 7-8 NaF, pH 3-3,2, соотношение общей и свободной кислотности (20 : 1) - (25 : 1). Плотность переменного тока 1 А/дм2, напряжение 12 В, продолжительность обработки 10-15 мин. При катодном фосфатировании плотность тока составляет 0,1-0,2 А/дм2, анодом служит цинк.
Магний и его сплавы так же, как сталь и цинк, можно фосфатировать в растворах, содержащих однозамещенные фосфаты железа и марганца. Теплостойкая пленка толщиной 3-4 мкм получается в растворе следующего состава (г/л) : 20-70 Ва(Н2Р04)2, 1,5-6 Н3РО4, 0,5-2 NaF, рН 1,3-1,4, общая кислотность 55-60 точек, температура раствора 96-98 "С, продолжительность обработки 15-40 мин. В указанном растворе можно обрабатывать сплавы МЛ10, ВМЛ2, МЛН, МЛ12, МА8, ВМ65-1. Фосфатный слой выдерживает нагревание до 300 °С.
Фосфатные пленки толщиной до 80 мкм предложено получать в растворе следующего состава (г/л): 60-80 мажефа, 50-100 Zn(NО3)2, 2-10 NaF, 3-10 ZnO; температура раствора 18-30 °C, продолжительность обработки 5-15 мин. Детали включаются в качестве катода, плотность тока 0,03-0,6 А/дм2, напряжение 5-15 В, анодом служит цинк.
Защитная способность фосфатных пленок на магнии и сплаве электрон выше, чем пленок, полученных на этих материалах при химическом оксидировании в растворах, содержащих селенистую или плавиковую кислоту.
Для фосфатирования в одном растворе как цветных, так и черных металлов, предложен следующий состав [1] : 20-30 г/л фосфата цинка, 30-40 г/л нитрата щелочноземельного металла (бария, стронция, кальция). Для повышения стабильности и улучшения качества покрытий вводят 5-15 г/л нитрата марганца (или никеля, кобальта, кадмия), 3-5 г/л хелатона-3, по 0,1-0,3 г/л оксалата аммония и силиката калия, рН 2,0-2,5; температура 85-95 °С, продолжительность обработки 5-20 мин. |
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ