Фосфатирование в растворах фосфорной кислоты

Для получения фосфатных пленок пригодны растворы, в которых концентрация фосфорной кислоты не превышает 2—3%. При более высоком содержании фосфорной кислоты происходит растворение металла. Образование фосфатной пленки в растворах фосфорной кислоты происходит так же, как и в фосфатирующих растворах первичных фосфатов железа, марганца, цинка. В результате взаимодействия фосфорной кислоты со сталью (железо, чугун) на ее поверхности образуется пленка из вторичных и третичных фосфатов железа (II). В растворе одновременно образуются и нерастворимые фосфаты железа. Вследствие легкой окисляемости фосфатов железа (II), сопровождаемой нарушением постоянства их кристаллической решетки, образующиеся из растворов фосфорной кислоты пленки не обладают высокой защитной способностью. Они предохраняют металл в естественных условиях от нескольких часов до нескольких недель. Поэтому фосфатирование в растворах фосфорной кислоты используют для временной защиты металла от коррозии. [c.136]

Нами было изучено фосфатирование титана в растворах, содержащих свободную фосфорную кислоту, некоторые ее кислые соли (железа, марганца. Цинка) и фторидов. Использовали образцы (30 X X 50 X 3 мм) из сплава титана ВТ-1 и других марок. Опыты показали, что на титане в растворах фосфорной кислоты (до 100 г л) и ее кислых солей (мажеф до 300 г л) при ip g = 20—100 °С фосфатная пленка не образуется, причем внешний вид образцов (и их вес) остается без изменений добавление Zn(NOg)a также не способствовало образованию фосфатной пленки. Лишь при введении в эти растворы NaF и К F наблюдается образование на титане серой мелко- [c.290]

Кислотное оксидирование, которое проводят в растворах фосфорной кислоты или монофосфатов железа, цинка с добавками окислителей — нитратов бария, кальция, пероксида марганца, занимает как бы промежуточное положение между процессами оксидирования и фосфатирования. Получаемые пленки состоят 260 [c.260]

Фосфатирование - выдержка колец в горячем водном растворе фосфорной кислоты, насыщенном фосфатами Fe, Мп или Zn. На поверхности колец образуется пористый кристаллический слой фосфатов, хорошо впитывающий смазку. [c.133]

После удаления ржавчины следует промывка водой и нейтрализация. Но наиболее эффективно комбинировать травление с последующим фосфатированием. Даже погружение в 1%-ный раствор фосфорной кислоты обеспечивает улучшение сцепляемости, не говоря уже о холодном фосфатировании. При фосфатировании на поверхности металла образуется равномерный и тонкий слой фосфатов железа, цинка или марганца. [c.104]

Фосфатирующие грунтовки представляют собой растворы смол в спиртах и органических растворителях с добавлением пигментов перед нанесением грунтовки к ней добавляют разбавитель — спиртовой раствор фосфорной кислоты. В результате нанесения данной грунтовки на поверхности образуется сложная пленка — продукт взаимодействия смолы, фосфорной кислоты и пигментной части. Таким образом, совмещаются две операции —фосфатирование и нанесение грунта. Грунт наносят одним или двумя слоями. Сушка каждого слоя длится 0,5—1 ч при 18—23° С. [c.49]

Под фосфатированием понимают процесс обработки металла, в результате которого на поверхности образуется слой трудно растворимых солей фосфорной кислоты — фосфатов. Фосфатная поверхностная пленка, полученная одним из широко применяемых в промышленности химических методов фосфатирования в растворах, оказывается пористой, а поэтому ее защитные свойства невысоки. Вместе с тем фосфатирование в комбинации с последующим окрашиванием позволяет значительно повысить защитные свойства лакокрасочного покрытия благодаря значительному повышению прочности сцепления слоя краски с металлом. [c.168]

Значение толщины слоя кадмия, в отличие от цинка, проявляется при фосфатировании слабо. Связано это с медленным растворением кадмия в свободной фосфорной кислоте из-за высокого перенапряжения Hg. Поэтому за время фосфатирования, даже в отсутствие окислителей [Zn(N03)a], растворение кадмия и переход его в раствор незначительны. Фосфатная пленка на кадмии получается уже при весьма малой его толщине (4—5 мкм). [c.288]

Ускоренное фосфатирование стали в растворах цинковых солей дает пленки с более высокой защитной способностью, чем фосфатирование в растворах Мажефа. Такой раствор содержит 35—37 г/л монофосфата цинка, 52— 54 г/л азотнокислого цинка, 15—16 г/л фосфорной кислоты (свободной). Общая кислотность составляет 60—75 точек, свободная кислотность — 12—15 точек. Температура раствора 85—95° С, продолжительность фосфатирования 15—20 мин [8]. При работе раствор корректируют добавлением концентрата, содержащего 470—500 г/л азотнокислого цинка, 460—480 г/л монофосфата цинка, 170— 180 г/л фосфорной кислоты и воды до общего объема 1 л. [c.100]

Оцинкованные поверхности стали, подвергавшиеся воздействию атмосферных условий, обеспечивают хорошую адгезию для многих лакокрасочных систем, однако на свежие, полученные или горячим цинкованием, или электролитическим способом поверхности необходимо нанести плотно прилегающие с высокой адгезией фосфатные или хроматные краски или использовать специально разработанные грунтовки [И]. Годными являются многие промышленно разработанные процессы фосфатирования, при этом в основе всех этих процессов лежит травление раствором фосфорной кислоты, содержащей соли цинка и определенные ускорители. Такая обработка дает ровную, мелкозернистую и плотно прилегающую фосфатную пленку па рабочей поверхности. Многие процессы хроматной обработки так- [c.419]

Фосфатирование производят в струйных камерах или в ваннах холодным или горячим способом. Фосфатную пленку после промывания обрабатывают водным раствором хромового ангидрида или его смеси с фосфорной кислотой. [c.264]

Содержание фосфатов цинка в растворе может составлять 140—150 г/л.Для приготовления рабочего раствора применяют также смесь 51,46% фосфорной кислоты плотностью 1,6, 15,49% окиси цинка, 11,31% карбоната марганца, 21,74% азотной 50%-ной кислоты. Температура обработки 90—95 °С, длительность 5 мин. Перед фосфатированием металл промывают в 3 %-ном растворе извести [337]. Применяются также концентраты КФЭ-1 и КФЭ-2, поставляемые по ТУ 6-08-198—71 и ТУ 6-08-197—71 [344]. Обычно длительность работы фосфатного раствора 12—13 недель. [c.199]

В образовании фосфатной пленки участвуют продукты взаимодействия фосфорной кислоты с металлом и вещества, входящие в состав раствора для фосфатирования. [c.263]

Распространены три способа нанесения покрытий медленным фосфатированием, которое ведется в растворе, содержащем однозамещенный фосфат марганца, цинка или железа (II) с добавкой фосфорной кислоты процесс длится 30— 90 мин [c.186]

Фосфатирование как при высокой, так и при комнатной температуре возможно лишь в том случае, когда содержащиеся в ванне цинк и свободная фосфорная кислота находятся в состоянии взаимного равновесия. Для горячих растворов содержание свободной кислоты, соответствующее этому равновесию при одинаковом содержании цинка, лежит значительно выше, чем в холодных растворах. Если в ваннах горячего фосфатирования соотношение между общей и свободной кислотой составляет —=-- , то в ваннах [c.93]

Фосфатирование проводится обычно в горячих растворах при этом протекает гидролиз препарата мажеф с выделением свободной фосфорной кислоты и вторичных и третичных солей железа и марганца [c.66]

Температура фосфатирования может быть снижена до 15—30 °С введением нитрита натрия (0,2— 1 г/л), а также увеличением концентрации свободной фосфорной кислоты (холодное фосфатирование). Холодное фосфатирование проводят с помощью фосфатирующих растворов с повышенным содержанием фосфорной кислоты и нитратов при 15—30°С. Пленки, полученные способом холодного фосфатирования, используют в качестве грунта под окраску. Холодное фосфатирование применяют также для нанесения [c.179]

В целях ускорения процесса фосфатирования и понижения рабочей те.мпературы растворов в их состав вводят различные добавки, вплоть до замены самого препарата мажеф фосфорной кислотой. Следует, однако. [c.208]

Ряд растворов для фосфатирования в качестве основы содержит орто-фосфорную кислоту. [c.214]

Свойства покрытий и области их применения. Фосфатирование — химический процесс образования пленки нерастворимых в воде фосфорнокислых соединений на поверхности стали, чугуна под действием раствора препарата мажеф . Этот препарат (ГОСТ 6193—52) получил название по начальным буквам его составных частей — марганца, железа и фосфорной кислоты. Соответственно составу этого препарата и фосфатная пленка на черных металлах состоит из фосфорнокислых солей этих металлов, имеет темно-серый цвет и пористую мелкокристаллическую структуру. [c.185]

В целях ускорения процесса фосфатирования и понижения рабочей температуры растворов применяют введение в состав растворов различных добавок вплоть до замены самого препарата мажеф фосфорной кислотой. Следует, однако, отметить что введение добавок в фосфатирующие растворы обычно не повышает защитных свойств пленки и чаще снижает их. [c.185]

Уже в ранних патентах по фосфатироваэию железа и стали указывалось, что эти рекомендации распространяются на цинк и его сплавы. Поэтому в первых работах по, фосфатированию цинка использовали ту же рецептуру и технологию, которые были приняты для получения фосфатных пленок на изделиях из черных металлов. Однако при исследовании выявились некоторые различия и особенности в поведении цинка и его сплавов при фосфатировании. Это объясняется тем, что скорость растворения цинка, особенно гальванически осажденного, в растворах фосфорной кислоты и ее кислых солей заметно больше, чем у железа. Поэтому обычный способ фосфатирования цинка в растворах первичных фосфатов не нашел применения. [c.275]

Нами было исследовано влияние нитратов одно-, двух- и трехвалентных металлов на образование и свойства фосфатной пленки на цинке. Было установлено, что добавляемые при фосфатировании нитраты по действию на образование фосфатной пленки на цинке могут быть разделены на три группы 1) нитраты натрия и калия, не оказывающие заметного влияния 2) нитраты аммония, марганца, цинка и кадмия, ускоряющие процесс пленкообразования и 3) нитраты никеля, кобальта, свинца, алюминия и, в особенности, хрома и железа, замедляющие формирование пленки. При фосфатировании цинка в присутствии нитратов кальция, стронция, бария, никеля и кобальта, по мере повышения их концентрации, толщина образующейся пленки постепенно уменьшается, пленка становится гладкой, аморфной, фосфато-окисной. Последняя может быть получена на цинке также и в растворах (при 90—100 °С), содержащих свободную фосфорную кислоту и нитрат. Оптимальные результаты получаются при концентрации фосфорной кислоты 2—12 г/л и нитрата кальция, стронция или бария, а также никеля и кобальта — 40—100 г/л. При малой концентрации фосфорной кислоты (1—3 г/л) на Цинке образуется гладкая фосфато-окисная пленка, которая после прома-сливания приобретает темную окраску. Более высокое содержание в растворе фосфорной кислоты (8—12 г/л) способствует образованию на цинке бесцветной — полупрозрачной — фосфато-окисной аморфной пленки особо высокой коррозионной стойкости. Фосфато-окис-ные пленки на цинке обладают высокими адгезионными и защитными свойствами. Нами был предложен [44] ускоренный способ фосфати- [c.280]

В основе фосфатирования стальных изделий лежит процесс образования нерастворимых в воде двух- и трехзамещенных фосфатов железа, цинка и марганца, которые образуются при погружении изделий в разбавленный раствор фосфорной кислоты с добавкой одно-замещенных фосфатов вышеперечисленных металлов. В начальной стадии процесса на поверхности стального предмета образуется тонкий слой фосфорнокислого железа, при дальнейшем протекании процесса образуются смешанные кристаллы фосфатов железа, цинка и марганца. Получающееся фосфатное покрытие хорошо сцеплено с металлической основой. Однако оно имеет характерную высокую по-,ристость и не может обеспечить защиту изделия от коррозии. Его либо дополнительно обрабатывают (например, пропитывая минеральным или растительным маслом), либо используют в качестве предва-фительного покрытия перед нанесением лакокрасочных материалов, что приводит к повышению сцепления данных материалов с основой. [c.157]

В основе фосфатирования стальных изделий лежит процеес образования нерастворимых в воде покрытий, состоящих из кристаллов двух- и трехзамещенных фосфатов железа, цинка и марганца, которые образуются при погружении изделий в разбавленный раствор фосфорной кислоты с добавкой однозамещенных фосфатов вышеперечисленных металлов. В начальной стадии процесса на поверхности стального предмета образуется тонкий слой фосфорнокислого железа (II) [c.186]

Исследования [125] показали, что для фосфатирования спеченного (металлокерамического) железа и стали пригодны растворы на основе фосфатов марганца или цинка. Предварительное обезжиривание должно быть произведено только органическими растворителями, так как щелочные растворы даже при тщательной промывке не удаляются из пор изделия. Для предварительного травления применим только раствор фосфорной кислоты концентрации не более 10% нри 45 °С. Перед травлением детали тщательно промывают в проточной воде. После фосфатирования детали промываются в холодной и горячей воде. В промывную горячую воду следует добавлять небольшое количество хромата калия для повышения коррозионной стойкости фосфатной пленки. Увеличение продолжительности фосфатирования способствует образованию более толстой пленки за 2 ч толщина фосфатной пленкл достигает 75 мкм. Добавление легирующих элементов (в %) — Сг — 2 и 5, Си — 2 и N1 — 5, Мп — 2,5 и С — 0,8, Р — 0,8 — не влияет на образование фосфатной пленки. С возрастанием пористости материала / пл увеличивается. При коррозионных испытаниях появление ржавчины на образцах отмечалось в атмосфере, насыщенной водяным паром (при 60 °С), через 10 суток, а в 3% растворе Na l через 72 ч. Путем пропитки фосфатных пленок соответствующими материалами защитные свойства их могут быть повышены в 10 раз. Положительные результаты показала комбинированная обработка металлокерамических изделий, заключающаяся в оксидировании в паровой фазе и фосфатировании. [c.95]

Следовательно, влияние первичных фосфатов железа, марганца или цинка на процесс образования фосфато-окисной пленки определяется содержанием в растворе свободной фосфорной кислоты. Поэтому считают, что фосфато-окисная пленка должна образоваться не только в растворах первичных фосфатов, но и в свободной фосфорной кислоте. Для проверки этого предположения было изучено образование и свойства пленок на стали в растворах, содержащих только свободную фосфорную кислоту и различные нитраты. Исследование проводили по той же программе, что и влияние различных нитратов на процесс фосфатирования (см. гл. IV). [c.114]

Началом развития методов получения фосфатных пленок считают 1906 г., когда Т. В. Кослетг запатентовал [12] способ фосфатирования металлических изделий погружением их в нагретый до кипения раствор фосфорной кислоты. Для регулирования пленкообразования и уменьшения травящего действия раствора к нему рекомендуется добавлять железные опилки. В результате взаимодействия их со свободной фосфорной кислотой, образуется кислая соль. Фосфатирование, таким образом, фактически осуществляется в растворе первичного фосфата железа. Для повышения защитных свойств получающихся пленок предложено [13] изделия после фосфатирования покрывать маслом или лаком или пассивировать в растворе хромовой кислоты. В 1909 г. [14] был запатентован более эффективный и быстрый способ антикоррозионной защиты изделий в растворах кислого фосфата цинка. [c.126]

Для получения плотной равномерной фосфатной пленки предложено [37] подвергать изделия предварительному фосфатированию в присутствии кремневой кислоты. К раствору добавляют нерастворимый силикат или чистый песок и кипятят до образования суспензии коллоидального 810 3. Фосфатирование в таких растворах дает тонкую пленку кремнекислого фосфата. Затем изделия вторично фосфатируют, но в обычном растворе, где они быстро покрываются особо равномерной и плотной мелкокристаллической пленкой. Для упрощения этого метода, известного под названием реактивного , нами предложено [38] применять препарат, в котором наряду с кис-, лыми железомарганцовыми фосфатами содержится и коллоидальная кремневая кислота. Для получения препарата тоикоизмельченный силикомарганец с высоким содержанием марганца или в сочетании с карбонатом марганца растворяется в фосфорной кислоте, затем раствор кипятят, упаривают и, кристаллизуют. [c.183]

Для фосфатирования листового металла перед глубокой вытяжкой рекомендована [36] следующая технологическая схема обезжиривание в щелочном растворе, травление в 10% растворе H2SO4, промывка водой, душевая обработка (фосфатирование) в течение 2 мин при 50 °С водным раствором, содержащим в 100 л концентрат для фосфатирования — 2л, едкой щелочи — 125 г и перекиси водорода (20%-ной) —40 г. Концентрат для фосфатирования составлен из фосфорной кислоты (75%-ной) —54 вес. %, окиси цинка — 12,5 вес. % и воды — остальное. После фосфатирования промывают водой, обрабатывают раствором хромовой кислоты (0,1 г л rOg) и сушат. Добавление к фосфатирующему раствору NaaHjPaO способствует образованию тонкой мелкокристаллической пленки. Получающиеся но предлагаемому способу пленки — эластичны, не отслаиваются при значительных деформациях металла. При непрерывном фосфатировании образование шлама сокращается. Для получения высокоустойчивых к износу равномерных по толщине пленок предложено [37] поверхность металла перед фосфатированием обрабатывать кислым раствором солей сурьмы (III). При наличии в фосфатирующем растворе соединений никеля — фосфатная пленка получается темного цвета. Для стабилизации раствора, содержащего соль сурьмы, к нему добавляются соединения олова. [c.248]

Магний, в отличие от алюминия, легко взаимодействует с растворами фосфорной кислоты и ее кислых солей, с образованием защитной пленки. Формирование прочносцепленной, кристаллической и коррозионноустойчивой фосфатной пленки на магнии и его сплавах не сопровождается такими трудностями, которые возникают при фосфатировании алюминия в тех же условиях. Магний подобно цинку и железу хороню фосфатируется в растворах первичных фосфатов железа и марганца. Возможно этим объясняется сравнительно малое количество патентов и специальных исследований по фосфатированию сплавов магния. [c.270]

Использование преобразователей ржавчины в технике покрытий освобождает от трудоемкой операции механической очистки поверхности металла перед покраской. Преобразователи ржавчины часто состоят из концентрированного раствора фосфорной кислоты с небольшими добавками смачивающих веществ, грунтообразователей и фосфатов металлов. Их значение — совместить в одной операции без предварительного травления удаление ржавчины и окалины, обезжиривание и фосфатирование. Часто в фосфатный раствор вводят различные загустители, в качестве которых используют смолы. В этом случае преобразователь-ржавчины наносят на металлическую поверхность в виде грунтовочного слоя. [c.71]

Контроль раствора состоит в ежедневном определении кислотности и периодическом анализе на содержание нитратов. Как принято, при анализе ванн фосфатирования кислотность выражается в точках , которые указывают на количество миллилитров 0,1 н. раствора щелочи, пошедшее на титрование 10 мл рабочего раствора. Наименьшее количество свободной ортофосфорной кислоты, при котором можно вести оксидирование, соответствует 3,5—4 точкам. Для повышения кислотности Т5а одну точку добавляют 1 г кислоты (считая на 100% Н3РО4) на каждый литр раствора. Определение кислотности производят 2—3 раза в смену. Содержание нитратов определяют значительно реже. Корректирование раствора фосфорной кислотой производят после каждой загрузки деталей. Концентрацию перекиси марганца и препарата мажеф не проверяют и добавку их при эксплуатации ванны не производят. [c.13]

Фосфатирование широко применяется как метод подготовки поверхности под окраску углеродистых сталей и цинка. Оно заключается в обработке хорошо очищенных поверхностей растворами первичных фосфорнокислых солей цинка, марганца и железа в присутствии свободной фосфорной кислоты. Получаемая на поверхности металла фосфатная пленка толщиной около 3 мк имеет кристаллическое пористое строение. Лакокрасочное покрытие имеет отличное сцепление с фосфати-рованной поверхностью и обладает повышенными антикоррозийными свойствами. [c.264]

Фосфатирование - процесс осаждения на поверхности металла нерастворимых в воде фосфорно-кислых соединений в результате взаимодействия металла с ортофосфорной кислотой. Процесс заключается в обработке поверхности металла подкисленными растворами однозаме-щенных фосфатов, в результате которой на поверхности заготовки образуется пленка фосфатов. [c.446]

В патенте показано, что стабильность pH жидкого концентрата для фосфатирования может быть обеспечена путем нейтрализации фосфорной кислоты органическими аминами, pH которых лежит в пределах от 3 до 10, предпочтительнее от 3 до 5. В результате получается раствор органи ческой соли фосфата аммония (преимущественно органической соли ди гидрофосфата аммония), pH которого 3,0—5,5. Такой раствор соли мо жет содержать минимальные количества катионов щелочных металлов например < 1 % (по массе), даже в сильно концентрированном растворе Ниже приводится типичный состав раствора, % (по массе) [c.172]

Соль мажеф (ГОСТ 6193-52). Препарат для фосфатирования металлических изделий. Кристаллический порошок серого цвета, имеющий в составе кислуЮ марганцовую соль ортофосфорной кислоты, фосфорнокислое железо и свободную фосфорную кислоту. Содержание в % фосфорная кислота в пересчете на РгОз не менее 46—52 марганец не менее 14 железо — 0,3—3,0 нерастворимые в воде остатки не более 6 водорастворимый ЗОз не более 0,07 окись кальция СаО не более 0,06 влаги не более 19 общей кислотности 0,1 мл раствора NaOH на 0,3 г препарата. Упаковывается в деревянные ящики весом не более 80 кг. Хранить следует в сухом помещении, защищенном от осадков. [c.399]

В образовании фосфатной пленки участвует не только фосфорная кислота и продукты ее взаимодействия с металлом, но и входящие в раствор фосфатирования фосфаты железа и марганца Мп(Н2Р04)- Н2О, МПНРО4, Ре(Н2Р04)2. [c.178]

Эффективным способом подготовки поверхности деталей из стали перед нанесением эрозионностойких покрытий является фосфатирование.. Процесс фосфатироваиия заключается в обработке деталей Б растворе солей фосфорной кислоты. Широкое распространение получили [104, с. 114] цинкфосфатные растворы, содержащие монофосфат цинка, азотную и фосфорную кислоты. [c.96]

Введение различных добавок в растворы для фосфатирования ускоряет процесс образования фосфатной пленки и позволяет вести его при более низких температурах. В ряде случаев препарат мажеф полностью заменяют к11слыми фосфорнокислыми солями натрия, цинка, марганца и даже фосфорной кислотой. [c.211]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...