Inglés Alemán Francés Español Chino (simplificado) Arabic Portuguese hindi Japanese Russian

2.2 metales fosfatado

Fosfatado se utiliza para la protección adicional contra la corrosión, mejorar la dureza, la resistencia al desgaste de metales ferrosos y no ferrosos. La esencia del procedimiento de fosfatación es crear una capa de superficie del producto protegido fosfatos de hierro poco solubles, zinc o manganeso.

Fosfatado expuesta: hierro fundido, de baja aleación, acero al carbono, cadmio, zinc, cobre, aleaciones de cobre, aluminio. Fosfatado mal a los aceros de alta aleación.

La película de fosfato no tiene miedo de aceites orgánicos, lubricantes, materiales calientes, tolueno, benceno, todos los gases excepto el sulfuro de hidrógeno.

Bajo la influencia de álcalis, ácidos, agua dulce, agua de mar, amoníaco, vapor de agua recubrimiento se descompone muy rápidamente. La corta vida del recubrimiento también está vinculada a su baja elasticidad y resistencia.

procedimiento de fosfatación se utiliza ampliamente en la industria del automóvil. La película de fosfato - el mejor suelo.

El espesor de la capa de fosfato es de 2 - 8 a 40 - 50 μm (dependiendo del régimen de fosfatación, preparación de la superficie, composición de la solución de fosfato). El grosor del recubrimiento está relacionado con su estructura. Las capas protectoras de grano fino tienen un grosor menor (1 - 5 μm) y tienen una capacidad protectora más pronunciada. En este sentido, se utilizan mucho más a menudo. Tales revestimientos se obtienen a partir de soluciones de fosfato de zinc, que contienen aceleradores (elementos oxidantes). Las capas cristalinas finas no se utilizan como capas protectoras independientes. Después de obtener dicha capa, la superficie se somete a un procesamiento adicional con materiales de pintura y barniz.

gruesas capas de fosfato más gruesas, sacarlos de soluciones margantsevofosfatnyh. Después de lubricar puede ser auto-absorción.

cristales de fosfato tienen una estructura laminar, de manera que la película absorbe perfectamente diferente de impregnación, barniz, manteniéndolos en sí mismo.

revestimiento de fosfato se compone de dos capas. En primer lugar, adherente a la capa de la superficie está estrechamente unido al metal, el grosor pequeño, tiene una estructura porosa y una superficie lisa y suficientemente flexible. Se compone, en gran parte, con monofosfatos de hierro. Una segunda capa (exterior) - consta de monofosfatos de manganeso, secundarias y fosfatos terciarios. Es más quebradizo, cristalino. Las características de la capa exterior está impulsado por el valor de las películas de fosfato.

color de revestimiento de fosfato varía de gris claro a gris oscuro (casi negro). película de fosfato gris oscuro formado sobre los metales no ferrosos y de acero dulce. Pre-superficies expuestas con chorro de arena, aumento de la acidez de la solución.

Si el producto de hierro (o de aleación de acero) pre-grabado al agua fuerte y la concentración de ácido fosfórico de lo habitual - capa de fosfato se convierte un tono más oscuro. revestimiento de fosfato verdoso se forma en la superficie de acero que contiene níquel y cromo.

recubrimiento de fosfato no se expone al oxígeno atmosférico, grasa, aceite, queroseno, no humedecido por los metales fundidos. La capa de fosfato puede resistir el impacto de una temperatura por debajo de aproximadamente 500 ° C. Máximo menos la temperatura a la que no se destruye el recubrimiento -75 ° C.

El revestimiento de fosfato tiene una alta resistencia eléctrica, puede soportar tensiones de hasta 500 B. Para aumentar la tensión de ruptura del revestimiento de fosfato de acabado (hasta 1000 B) - se impregna adicionalmente con baquelita o pinturas a base de aceite. La dureza del recubrimiento de fosfato más suave pero más duro que el bronce o cobre.

Preparación de la superficie antes de la operación de fosfatación juega un papel importante, porque y un método de su calidad depende en gran medida de las propiedades del recubrimiento, es decir, - la estructura, propiedades adhesivas, el grosor, el color de la película de fosfato.

Cuando fosfatación superficie pre-grabado al agua fuerte (usando HCl, H2SO4, H3PO4) capas de fosfato forma de grano grueso, friables a un espesor de 40 - micras 50. Tienen unas propiedades de barrera suficientemente bajas, por lo que para mejorar la calidad de la película elemento lava 3 - solución de carbonato de sodio 5%, y luego en agua y sólo fosfatado. O en 1 - 2% de solución de jabón y 5 - 8% de solución de carbonato de sodio en 55 - 60 ° C.

(Hasta un espesor de micras 5 10) película finamente cristalina, delgada formada sobre las superficies tratadas con chorro de arena seguido de desengrase (usando disolventes orgánicos o método químico) redonda también a máquina, etc. Tal película de fosfato tiene buena adherencia a las propiedades de la superficie y de alta barrera.

fosfatos de hierro escasamente solubles - el componente principal de la capa de fosfato. Su calidad se determina por la acidez libre y básico de la solución, la naturaleza de los cationes de metales monofosfatos de concentración.

Cuando se introduce en los aniones oxidantes solución de fosfatado (por ejemplo, ClO3, Yo no he2, Yo no he3) Proceso de formación de la película protectora se acelera enormemente.

Para las superficies de metal de fosfatación hay dos procesos básicos - precipitación con fosfato y la disolución del metal base.

El fosfatado de metales ferrosos. Hoy en día, el fármaco más utilizado fue fosfatado "Mazhef". Disponible en una masa gris preenvasados ​​barreled o cajas. Caracterizado por un olor agrio característico. Nombre del fármaco se deriva de las primeras letras de sus partes: manganeso, hierro, ácido fosfórico.

película de fosfato cuando se utiliza este fármaco tiene una buenas propiedades protectoras.

Proceso de producción de película de fosfato utilizando esta formulación tiene sus inconvenientes: temperatura alta, un rango de temperatura operativa estrecha, la duración de la operación, de acero absorción de hidrógeno (debido a la fuerte desprendimiento de hidrógeno). Para reducir la absorción de hidrógeno reduce el tiempo de procesamiento.

Fosfatado puede ser electroquímicamente y químicamente.

fosfato química de los metales ferrosos, a su vez, se divide en frío, normal y acelerado.

fosfato fría se lleva a cabo sin el calentamiento de las soluciones de trabajo. El recubrimiento de fosfato es relativamente delgada y se utiliza como una base para la pintura. soluciones basadas en frío fosfatado incluye drogas Mazhef y dihidrógeno fosfato, zinc (Zn (H2PO4)2). de NaNO2 NaF y actuar como activadores del proceso.

Las composiciones para la fosfatación frío:

Composición №1, g / l:

etc. Mazhef 25 -. 30

Zn (NO3)2• 6H2O 35 - 40

NaF 5 - 10

la duración del tratamiento 40 minutos;

Composición №2, g / l:

Zn (H2PO4)2 -60 - 70

Zn (NO3)2• 6H2O -80 - 100

de NaNO2 -0,3 - 1.0

tiempo de procesamiento 15 - 25 min;.

Composición №3, g / l:

Zn (H2PO4)2 - 100

NaF - 6

de NaNO2 - 2

la duración del tratamiento 30 - minutos 40;

Composición №4, g / l:

ZnO - 18 - 21

H3PO4 - 80 - 85

de NaNO2 - 1 - 2

tiempo de procesamiento 15 - 20 minutos.

Si la temperatura de la solución para aumentar - usted puede conseguir un recubrimiento fino cristalino.

soluciones de fosfatado frías hidrolizados con bastante rapidez (en contacto con los constituyentes de la molécula de agua y se descomponen formando nuevas conexiones básicas) aumenta la acidez libre de la solución. Esto afecta negativamente a la calidad del revestimiento de fosfato, como y una capa porosa se obtiene con bajas propiedades de barrera. Así fosfato frío se utiliza muy raramente.

fosfato normal. El fármaco Mazhef utiliza también durante la fosfatación normales, tiene una composición química: 2,4 - 2,5% de Fe, 14% de Mn, 46 - 52% fosfatos, 1% SO42-, compartir por ciento de los iones de cloruro y CaO, 1 - 2% H2O.

sales de ácido fosfórico monosustituido, manganeso, hierro (MnHPO4, Fe (H2PO4)2, Mn (H2PO4)2) Y son la base de la droga.

El mejor resultado da una solución de fosfatado que contiene 30 - drogas 33 g / l Mazhef. Temperatura - 97 - 98 ° C. Si conducir el proceso a temperaturas más altas - el lodo formado mucho, pero a un menor - el revestimiento tiene una estructura de cristal.

La duración del proceso normal de fosfatado: tiempo de evolución de hidrógeno + extracto sobre 5 - 10 minutos. La acidez de la solución (total) debe ser de punto 30, 3 gratis - punto 4. (Point - una medida de la acidez total y libre de la solución Un punto muestra la solución mm N Número 0,2 de álcali consumida en la solución de fosfato 10 ml proceso de titulación ..).

Si la acidez libre supera el valor especificado - propiedades de la capa de fosfato deteriorado, y el proceso se retrasa en el tiempo. La disminución de - película obtenida es demasiado delgada y nezaschitnye.

A concentraciones más altas del fármaco a Mazhef 100 - 200 g / l de fosfato obtener capas más gruesas con mejores propiedades de barrera y la estructura de grano fino. Con el aumento de la concentración de reducir ligeramente la temperatura de trabajo del p-ra (hasta 80 - 85 ° C).

Cuando fosfatado de alta aleación de aceros cantidad Mazhef del fármaco es de aproximadamente 30 - 32 g / l. Además introducido 10 - 12% BaCl2 para mejorar la calidad de la capa de fosfato. El artículo se realizó en la solución de trabajo 45 - 60 minutos a aproximadamente 100 ° C.

fosfato acelerada recibido bastante amplias aplicaciones industriales, como el proceso de ser más rápido de lo normal, y tiene sus ventajas.

La duración del proceso de fosfatado acelerada (con droga Mazhef) es 8 - 15 minutos. La solución de trabajo se calienta a una temperatura 45 - 65 ° C (o 92 - 96 ° C si se usa electrolito №2). Además oxidantes introducidas (NaF, Zn (NO3)2 et al.), para ayudar a acelerar el proceso de fosfatado, asignado mucho menos hidrógeno y oxidar Fe2+ a Fe3 +.

Soluciones para el fosfatado acelerada mediante la preparación Mazhef:

La solución №1, g / l:

drogas Mazhef 30 - 40,

Zn (NO3)2• 6H2O 50 - 65 g / l,

NaF - 2 - 5 g / l;

La solución №2, g / l:

drogas Mazhef - 30 - 40 g / l

Zn (NO3)2• 6H2O - 50 - 70 g / l

de NaNO3 - 4 - 5 g / l

H3PO4 - 0,1 - 1,0 g / l.

Después de que los productos de fosfatación acelerados tratados con una solución de dicromato de potasio, y luego - se seca.

Las películas obtenidas por el fosfatado acelerado, pequeño espesor y no tiene propiedades de protección alto, por lo que se utilizan como base (imprimación) para revestimientos.

Rápido y fosfato puede llevarse a cabo utilizando otras soluciones, tales como tsinkofosfatnyh (base - un fosfato de zinc primaria).

Las formulaciones para soluciones de fosfatación acelerados utilizando tsinkofosfatnyh:

Composición №1, g / l:

Zn (H2PO4)2 - 8 - 12

Zn (NO3)2• 6H2O - 10 - 20 g / l

Ba (NO3)2 - 30 - 40

temperatura 75 - 85 ° C

duración 3 - 10 minutos;

Composición №2, g / l:

Zn (H2PO4)2 - 28 - 36

Zn (NO3)2• 6H2O - 42 - 58

H3PO4 - 9,5 - 15,0

temperatura 85 - 95 ° C

duración 10 - 25 minutos.

Los revestimientos obtenidos en los electrolitos descritos anteriormente compuestas con Zn3(PO4)2• 4H2O y Zn2Fe (PO4) 2 • 4H2O. La mayoría de fosfatos forman en la superficie en los primeros minutos del proceso cuando la velocidad de aumento es superior a los fosfatos de tasa se disuelven. En los mismos valores de estas velocidades de fosfato se detiene el crecimiento de la película.

fosfatado acelerado puede llevar a cabo por inmersión en un baño de solución, y la pulverización de la composición sobre la superficie.

Para la solución de fosfatado de chorro acelerado a menudo utilizado por las drogas Mazhef siguiente composición g / l:

Mazhef 30 - 60

Zn (NO3)2• 6H2O - 50 - 70

de NaNO2 - 2 - 4

Bajo solución - 15 - 25 ° C

pH 2,6 - 3,2.

Ampliamente utilizado para el fosfatado de acero (concentrados a base de fosfato primario), como MFE-1, MFE-2, 1-CF, CF-3.

Para mejorar la estructura del revestimiento al núcleo de p-ladrón oxalato de zinc administrado (hasta 0,1 g / l). Cuando fosfatación solución a continuación, se retira de la superficie de óxido producto.

Un caso especial de la química - fosfato es negro. Se utiliza en un instrumento óptico. La película de fosfato es de color negro es más atractiva en apariencia y más resistentes que los obtenidos por otros métodos de corrosión. Fosfatado negro proceso compuesto de dos partes. En primer lugar, pre-fosfato, obtener una película negro. Además, cuando una pasivación fosfato, llena los poros de la capa inicial.

soluciones de fosfato electroquímicos se lleva a cabo en una composición similar, pero con el uso de la corriente permanente o alterna. Esto mejora el rendimiento del proceso.

Detalles se cuelgan en las barras de cátodo, los ánodos son placas (acero al carbono o de zinc, en función de la composición de electrolito). La densidad de corriente - desde el 0,3 3 a A / dm2. La duración del proceso - desde el 5 20 a minutos.

Estas películas se utilizan como la capa inferior para el repintado.

La falta de un fosfatado electroquímica - baja capacidad de difusión del electrolito. Como consecuencia, en los detalles de revestimiento forma de fosfato complejo cae de manera desigual.

Fosfatación de metales no ferrosos. Fosfatado a menudo se somete a muchos metales no ferrosos. Lo más a menudo este es el zinc, magnesio, aluminio, cadmio, níquel, titanio.

El fosfatado de titanio se lleva a cabo para aumentar sus propiedades de resistencia al desgaste, anti-fricción. El proceso se lleva a cabo a una temperatura de 98 - 99 ° C durante aproximadamente 10 - 30 minutos. La composición aplicada: 10 - 100 g / l de ácido fosfórico y un número igual de fluoruros (NaF, NH4F o KF).

El cadmio, aluminio, zinc, y más película de fosfato no ferroso se utiliza como un sustrato antes de la aplicación de la pintura.

ácido fosfórico de aluminio en la solución de fosfatación que contiene CrO3 y NaF o HF. Las películas tienen un color verde azulado, por lo que el proceso se denomina "fosfato de azul". La capa de fosfato resultante es delgada (alrededor de 3 micras), liso, amorfa, que no tiene propiedades de alta barrera (a características de resistencia baja).

La composición de revestimiento es la siguiente:

CrPO4 - 50 - 55%

AlPO4 - 17 - 23%

Después de enjuagar con agua fría y secar a una temperatura inferior a 60 ° C película de fosfato se hace fuerte, capaz de soportar temperaturas de hasta 300 ° C. Si el revestimiento de fosfato acabada sobre 10 10 minutos en solución de manejar% de K2Cr2O7(En 75 - 80 ° C) - su resistencia a la corrosión se incrementará significativamente.

Para la fosfatación de cadmio, zinc aplicado universalmente solución de fosfato de zinc. Para película de fosfato de zinc se puede utilizar una solución basada en la composición Likond F1A, el procesamiento se lleva a cabo a una temperatura de 19 - minutos 40 - 5 ° C sobre 10. El resultado - se forma sobre la superficie de la película de fosfato de zinc ahumado-gris de grano fino con propiedades de alta barrera (mejor que cromatado).

Níquel (aleaciones) fosfatado única mate y brillante en el recubrimiento casi no precipita.

Composición de la solución recomendada, g / l:

H3PO4 - 15

NaF - 13

Zn (NO3)2 - 200

Duración del tratamiento - 35 - 45 minutos a 25 - 35 ° C. pH de aproximadamente 2,0.

La película de fosfato no tiene propiedades de barrera suficientes debido a su estructura porosa y por lo tanto obtener aún más tratados. Para ello, se aplican soluciones de pasivación K2Cr2O7 (Dicromato de potasio) o Na2Cr2O7 (Dicromato de sodio). El proceso se lleva a cabo a una temperatura de 70 - 80 ° C. películas de pasivación puede fosfato en dos formulaciones: 80 - 100 g / l de cromato 3 - 5 g / l. Por primera solución de tiempo de espera es 10 - 20 minutos y enjuague adicional antes del secado. Por segundo - 1 - 3 minutos después de fosfatado producto seco sin prelavado.
Después de la cirugía de pasivación productos acabados impregnados con aceite mineral (caliente), y luego repelente al agua (3 - 5 minutos). Para utilizar la solución de 10% hidrófobo en fluido de silicona gasolina GFZH-94.
Si el artículo está destinado a la formación en frío - se lava y se trata con aproximadamente 3 - 5 minutos con 60 - 70 ° C en agua jabonosa (70 100 - g / l de jabón).