RU2572688C1 - Раствор для фосфатирования металлической поверхности - Google Patents
Раствор для фосфатирования металлической поверхности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572688C1 RU2572688C1 RU2014136855/02A RU2014136855A RU2572688C1 RU 2572688 C1 RU2572688 C1 RU 2572688C1 RU 2014136855/02 A RU2014136855/02 A RU 2014136855/02A RU 2014136855 A RU2014136855 A RU 2014136855A RU 2572688 C1 RU2572688 C1 RU 2572688C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- phosphating
- metal surface
- phosphate coating
- phosphate
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 12
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 22
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 22
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 20
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 9
- -1 Mn2+ ions Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- OAVRWNUUOUXDFH-UHFFFAOYSA-H 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate;manganese(2+) Chemical compound [Mn+2].[Mn+2].[Mn+2].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O OAVRWNUUOUXDFH-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCYYUUINVKYGRP-UHFFFAOYSA-K P(=O)([O-])([O-])[O-].[Zn+2].[Mn+2] Chemical compound P(=O)([O-])([O-])[O-].[Zn+2].[Mn+2] SCYYUUINVKYGRP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- ZRGUXTGDSGGHLR-UHFFFAOYSA-K aluminum;triperchlorate Chemical compound [Al+3].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O ZRGUXTGDSGGHLR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011564 manganese citrate Substances 0.000 description 1
- 229940097206 manganese citrate Drugs 0.000 description 1
- 235000014872 manganese citrate Nutrition 0.000 description 1
- IPJKJLXEVHOKSE-UHFFFAOYSA-L manganese dihydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Mn+2] IPJKJLXEVHOKSE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла путем нанесения фосфатного покрытия и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении, металлургической и метизной промышленности. Раствор для фосфатирования металлической поверхности содержит, г/л: Zn2+ 4,55-8,0, P2O5 7,8-14,0, NO3 - 9,1-16,0, Mn2+ 1,17-2,8, Ni2+ 0,07-0,2, F- 0,52-0,8, карбоновая кислота 0,19-0,3, вода - остальное, причем соотношение ионов Mn2+ к ионам Zn2+ составляет (0,257-0,615):(1,0-1,758). В качестве карбоновой кислоты раствор содержит диоксиянтарную, щавелевую или лимонную кислоту. Изобретение позволяет получить мелкокристаллическую фосфатную пленку с оптимальной массой фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 55-70°C, при этом обеспечивает получение покрытий с высокими защитными и износостойкими свойствами. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла путем нанесения фосфатного покрытия и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении, металлургической и метизной промышленности для получения покрытий с высокими защитными и износостойкими свойствами.
Известен раствор (патент РФ 2111282), содержащий, г/л:
| Ni2+ | 0,000-0,5 |
| P2O5 | 1,7-7,0 |
| NO3 - | 1,5-5,2 |
| F- | 0,05-0,5 |
| Отход марганца (II) азотнокислого | 2-20 |
| Отход производства - цинковый концентрат | 3-25, |
причем отход производства - цинковый концентрат - содержит, мас.%:
| Общая P2O5 | не менее 25 |
| Zn2+ | не менее 25 |
| Mn 2+ | 4-8 |
| Вода | не более 30, |
а отход марганца (II) азотнокислого содержит, мас.%:
| Mn2+ | 72,0-80,3 |
одну или несколько примесей из группы перхлорат алюминия, муравьиная кислота, муравьинокислый аммоний, лимоннокислый марганец, гидроксиды марганца - остальное.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является раствор (патент РФ 2159299) для фосфатирования металлической поверхности, содержащий, мас.%:
| Mn2+ | 5,7-6,3 |
| NO3 - | 2-3 |
| P2O5 | 17,5-21,5 |
| Ni2+ | 0,1-0,2 |
| Zn2+ | 0,8-1,2 |
| триэтаноламин | 0,005-0,015 |
| вода | остальное. |
Использование данного раствора обеспечивает увеличение срока службы деталей, повышение износостойкости, улучшение антифрикционных свойств.
Недостатком данного раствора является получение крупнокристаллического фосфатного покрытия с большой массой фосфатного покрытия. При большой массе фосфатного покрытия происходит очень высокий износ фосфатной пленки в начальный период испытания. Чем толще пленка, тем дольше период обкатки и потеря в весе образца. Интенсивный износ толстой фосфатной пленки объясняется меньшей прочностью сцепления внешних кристаллов фосфата по сравнению с кристаллами, прилегающими непосредственно к поверхности металла.
Задачей данного изобретения является создание раствора для фосфатирования металлической поверхности, обеспечивающего получение мелкокристаллической фосфатной пленки с оптимальной массой фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 55-70°С, обеспечивающей высокие защитные свойства и износостойкость покрытия.
Поставленная задача достигается тем, что раствор для фосфатирования металлической поверхности, содержащий, г/л:
| Zn2+ | 4,55-8,0 |
| P2O5 | 7,8-14,0 |
| NO3 - | 9,1-16,0 |
| Mn2+ | 1,17-2,8 |
| Ni2+ | 0,07-0,2 |
| F- | 0,52-0,8 |
| карбоновая кислота | 0,19-0,3 |
| вода | остальное, |
причем соотношение ионов Mn2+ к ионам Zn2+ составляет (0,257-0,615):(1,0-1,758).
Раствор для фосфатирования в качестве карбоновой кислоты содержит диоксиянтарную, щавелевую или лимонную кислоту.
Карбоновые кислоты уменьшают размер кристаллов фосфатного покрытия.
Фтор ионы повышают силу сцепления покрытия с поверхностью резьбового соединения и снижают температуру фосфатирования.
Предложенный раствор для фосфатирования металлической поверхности получается путем смешения воды, цинк- и фосфорсодержащего сырья с последующим введением азотной кислоты и марганецсодержащего сырья в количествах, указанных в таблице 1. Затем в раствор вводят модифицирующие добавки: одну из вышеуказанных карбоновых кислот и сырье, содержащее никель и фтор.
Данное изобретение относится к обработке поверхности трубного соединения фосфатирующим раствором с образованием фосфатного покрытия, обладающего высокими защитными свойствами и износостойкостью.
Стальные трубы соединяют между собой обычно с помощью муфты, при этом на концы труб, снабженные резьбой, надевают муфту с резьбой на внутренней поверхности.
Для защиты поверхности резьбовых соединений муфт от коррозии и улучшения противоизносных свойств используется цинк-марганец фосфатный концентрат.
Испытания проводили на сегментах муфт с резьбой размером 50×70 мм, марка стали 22ГЮ. Метод обработки - погружение.
Подлежащую обработке поверхность металла перед операцией фосфатирования обезжиривали, тщательно промывали и подвергали обработке активатором.
В качестве обезжиривающего препарата использовали моющий препарат Фоскон 203-1 ТУ 2499-110-10964029
| концентрация, г/л | 20 |
| температура, °С | 50-60 |
| время обработки, мин | 10 |
Промывка водопроводной водой
| температура, °С | 20-35 |
| время обработки, мин | 1-2 |
Активацию металлической поверхности проводили активатором фосфатирования Фоскон 473 ТУ 2149-283-10964029
| концентрация, г/л | 1,5 |
| температура, °С | комнатная |
| время обработки, мин | 2 |
Фосфатирование металлической поверхности
| температура, °С | 55-70 |
| время обработки, мин | 10 |
Промывка водопроводной водой
| температура, °С | 20-35 |
| время обработки, мин | 1-2 |
Сушка
| температура, °С | 110 |
| время обработки, мин | 10 |
Оценивались следующие характеристики фосфатного покрытия.
1. Внешний вид фосфатного покрытия
Внешний вид фосфатного покрытия определяют по ГОСТ 9.301 визуально.
Внешний вид покрытия, полученного с использованием предлагаемого изобретения, от светло-серого до темно-серого цвета.
2. Толщина фосфатного покрытия
Толщину фосфатного покрытия определяют толщиномером «Константа К5» со специализированным датчиком ИД1. Толщина фосфатного покрытия составляет 8-15 мкм.
3. Защитные свойства фосфатного покрытия
Защитные свойства фосфатного покрытия определяют по ГОСТ 9.302 (п. 6).
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими примерами.
Для проведения исследований приготовлены 5 вариантов фосфатирующих растворов и 1 вариант по прототипу.
Составы предлагаемого фосфатирующего раствора и по прототипу приведены в таблице 1.
Результаты испытаний приведены в таблице №2
Как видно из примеров (см. таблицу 2 пр. 2, 3, 4), содержание компонентов в заявляемых пределах обеспечивает получение мелкокристаллического покрытия, обладающего высокими защитными свойствами и высокими противоизносными свойствами.
Изменение содержания компонентов ниже или выше заявляемых пределов (см. таблицу 2 пр. 1, 5) приводит к снижению защитных свойств.
Пример 6 характеризует свойства прототипа.
Использование предложенного изобретения обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:
- высокие защитные свойства поверхности резьбового соединения труб;
- высокие износостойкие свойства резьбового соединения труб;
- экономичность в связи с невысокой нормой расхода;
- раствор для фосфатирования технологичен и прост в использовании.
Claims (2)
1. Раствор для фосфатирования металлической поверхности, содержащий, г/л:
Zn2+ 4,55-8,0
P2O5 7,8-14,0
NO3 - 9,1-16,0
Mn2+ 1,17-2,8
Ni2+ 0,07-0,2
F- 0,52-0,8
карбоновая кислота 0,19-0,3
вода остальное,
причем соотношение ионов Mn2+ к ионам Zn2+ составляет (0,257-0,615):(1,0-1,758).
причем соотношение ионов Mn2+ к ионам Zn2+ составляет (0,257-0,615):(1,0-1,758).
2. Раствор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве карбоновой кислоты он содержит диоксиянтарную, щавелевую или лимонную кислоту.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014136855/02A RU2572688C1 (ru) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Раствор для фосфатирования металлической поверхности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014136855/02A RU2572688C1 (ru) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Раствор для фосфатирования металлической поверхности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2572688C1 true RU2572688C1 (ru) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014136855/02A RU2572688C1 (ru) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Раствор для фосфатирования металлической поверхности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2572688C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824490A (en) * | 1986-10-25 | 1989-04-25 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process of producing phosphate coatings on metals |
| US5151849A (en) * | 1991-08-06 | 1992-09-29 | General Motors Corporation | Headlamp leveling arrangement |
| RU2051988C1 (ru) * | 1990-04-27 | 1996-01-10 | Металлгезельшафт АГ | Способ фосфатирования поверхности металлов |
| RU2111282C1 (ru) * | 1996-03-12 | 1998-05-20 | Акционерное общество закрытого типа "ФК" | Раствор для фосфатирования металлической поверхности |
| RU2159299C2 (ru) * | 1999-01-18 | 2000-11-20 | Закрытое акционерное общество "ФК" | Раствор для фосфатирования металлической поверхности |
| RU2428518C2 (ru) * | 2005-09-30 | 2011-09-10 | ХЕНКЕЛЬ АГ УНД КО.КГаА | Раствор фосфатирования с перекисью водорода и хелатообразующими карбоновыми кислотами |
-
2014
- 2014-09-10 RU RU2014136855/02A patent/RU2572688C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824490A (en) * | 1986-10-25 | 1989-04-25 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process of producing phosphate coatings on metals |
| RU2051988C1 (ru) * | 1990-04-27 | 1996-01-10 | Металлгезельшафт АГ | Способ фосфатирования поверхности металлов |
| US5151849A (en) * | 1991-08-06 | 1992-09-29 | General Motors Corporation | Headlamp leveling arrangement |
| RU2111282C1 (ru) * | 1996-03-12 | 1998-05-20 | Акционерное общество закрытого типа "ФК" | Раствор для фосфатирования металлической поверхности |
| RU2159299C2 (ru) * | 1999-01-18 | 2000-11-20 | Закрытое акционерное общество "ФК" | Раствор для фосфатирования металлической поверхности |
| RU2428518C2 (ru) * | 2005-09-30 | 2011-09-10 | ХЕНКЕЛЬ АГ УНД КО.КГаА | Раствор фосфатирования с перекисью водорода и хелатообразующими карбоновыми кислотами |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2604387B2 (ja) | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 | |
| CN105112904B (zh) | 一种机械镀铜及铜合金镀层用沉积促进剂及应用 | |
| CN109056023A (zh) | 硫酸+草酸混酸阳极氧化工艺 | |
| CN106191937A (zh) | 一种钢材表面镀锌防锈处理工艺 | |
| CN108048826B (zh) | 一种线材拉拔用除锈磷化液及其制备方法 | |
| CN104962893A (zh) | 一种环保型磷化液 | |
| RU2572688C1 (ru) | Раствор для фосфатирования металлической поверхности | |
| CN106894012B (zh) | 一种锰酸盐作为主盐的铝和铝合金表面处理用钝化液及其应用 | |
| US10787578B2 (en) | Non-phosphorus chemical conversion treatment agent and treatment liquid for plastic working, chemical conversion film, and metal material with chemical conversion film | |
| De Filippo et al. | A tartrate-based alloy bath for brass-plated steel wire production | |
| RU2455391C1 (ru) | Способ получения композиционного антифрикционного покрытия на изделии из стали | |
| RU2492280C1 (ru) | Хроматирующий состав | |
| RU2437967C1 (ru) | Способ осаждения композиционных покрытий никель-ванадий-фосфор-нитрид бора | |
| KR102365724B1 (ko) | 황산 아노다이징 처리된 알루미늄 합금용 봉공처리액 및 이를 이용한 황산 아노다이징 처리된 알루미늄 합금의 고내식성 봉공처리방법 | |
| CN104060262B (zh) | 一种铸造件表面发黑处理新工艺 | |
| RU2240378C2 (ru) | Способ получения фосфатного покрытия | |
| CN103849864B (zh) | 一种镀锌无铬彩色钝化液、配制及使用方法 | |
| RU2633427C1 (ru) | Композиция для формирования противокоррозионных фосфатных покрытий на стальной поверхности | |
| CN102851662A (zh) | 一种金属防锈处理液及应用方法 | |
| RU2643759C2 (ru) | Хроматирующий состав для обработки оцинкованного проката и оцинкованной проволоки | |
| RU2509176C1 (ru) | Раствор для химического осаждения композиционного покрытия | |
| CN106086852A (zh) | 一种表面处理用经济型钝化液 | |
| RU2261291C1 (ru) | Композиция для получения защитного фосфатного покрытия и корректирующий состав для нее | |
| CN104451720A (zh) | 一种传感器镀锌外壳用表面清洗剂 | |
| RU2531219C1 (ru) | Раствор для химического осаждения композиционных никель-фосфорных покрытий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180911 |