Технология фосфатирования

Фосфатирование используют для дополнительной защиты от коррозии, улучшения  твердости, износостойкости, повышения электроизоляционных свойств основного покрытия на черных и цветных металлах. Суть процесса фосфатирования состоит в создании на поверхности защищаемого изделия слоя малорастворимых фосфатов железа, цинка или марганца.

Фосфатированию подвергаются: чугун, низколегированные, углеродистые стали,  кадмий, цинк, медь, сплавы меди, алюминий. Фосфатированию плохо поддаются высоколегированные стали. Изделия, подвергшиеся фосфатированию, эксплуатируются даже в тропиках. Фосфатная пленка не боится органических масел, смазочных, горячих материалов, толуола, бензола,  всех газов, кроме сероводорода. Под воздействием щелочей, кислот, пресной, морской воды, аммиака, водяного пара покрытие довольно быстро разрушается.   Непродолжительный срок службы покрытия также связан с его низкой эластичностью и прочностью.

Процесс фосфатирования  нашел широкое применение в автомобильной промышленности. Фосфатная пленка – наилучший грунт. Стальной корпус автомобиля перед покраской подвергают фосфатированию, а далее окрашивают эмалями. Толщина фосфатного слоя составляет от 2 – 8 до 40 – 50 мкм (зависит от режима фосфатирования, подготовки поверхности, состава раствора для фосфатирования).  Толщина покрытия связана с его структурой. Мелкокристаллические защитные слои имеют меньшую толщину (1 – 5 мкм) и обладают более выраженной защитной способностью. В связи с этим их намного чаще используют.

Получают такие покрытия из цинкфосфатных растворов, которые содержат ускорители (окисляющие элементы). Мелкокристаллические слои  не используются в качестве самостоятельных защитных. После получения такого слоя поверхность подвергают дополнительной обработке лакокрасочными материалами. Цвет фосфатного покрытия колеблется  от светло-серого до темно серого (почти черного). Светло-серые фосфатные пленки образуются на цветных металлах и малоуглеродистых сталях. Предварительно подвергшихся пескоструйной обработке поверхностях, в растворах повышенной кислотности. Если чугунное (либо из высоколегированной стали) изделие предварительно подвергалось травлению, и концентрация ортофосфорной кислоты больше обычного –  фосфатный слой получается более темного оттенка.  Фосфатное покрытие зеленоватого оттенка образуется на поверхности стали, содержащей никель и хром.

Полученное фосфатное покрытие может использоваться как самостоятельное защитное, но в большинстве случаев его используют как основу под лакокрасочное, смазочное, либо перед пассивированием. Фосфатное покрытие не подвергается воздействию кислорода воздуха, смазок, масел, керосина, не смачивается расплавленными металлами. Фосфатный слой может выдержать непродолжительное влияние температуры около 500 °С. Наибольшая минусовая температура, при которой не разрушается покрытие    -75 °С. При длительной выдержке фосфатный слой теряет свои защитные свойства и постепенно разрушается. Фосфатное покрытие отличается высоким электросопротивлением, может выдержать напряжение  до 500 В. Чтоб повысить пробивное напряжение готового фосфатного покрытия (до 1000 В)  – его дополнительно пропитывают бакелитовыми либо масляными лаками.

Фосфатное покрытие по твердости мягче стали, но более твердое, чем латунь или медь.При щелочном оксидировании стали полученный защитный слой имеет меньшую защитную способность, чем обычные фосфатные слои. Сегодня самое широкое применение получил препарат для фосфатирования Мажеф. Выпускается в виде серой массы, расфасованной по бочкам или ящикам. Отличается характерным кисловатым запахом. Название препарата произошло от первых букв его составных частей: марганец, железо, фосфорная кислота. Фосфатная пленка при использовании данного препарата обладает хорошими защитными свойствами. Процесс получения фосфатной пленки с использованием данного препарата имеет свои недостатки: высокие температуры, узкий рабочий интервал температур, длительность операции, наводораживание стали (из-за  сильного выделения водорода). Чтоб снизить наводораживание уменьшают  длительность процесса. Фосфатирование может быть электрохимическим и химическим. Химическое фосфатирование черных металлов, в свою очередь, подразделяется на холодное, нормальное и ускоренное.

Наименование

операции

Состав ванны

ГОСТ или

ТУ

Концентрация

г/л

Плотность тока

А/дм2

Температура

°С

Время выдержки

мин

Обезжиривание химическое Натрий едкий

Натрий углекислый

Синтанол

20-40

20-40

1,5

60-80

10-20

Промывка горячая проточная вода

60-80

0,5-1

Промывка холодная проточная вода

15-25

2

Активация Соляная кислота

50-100

15-30

0,5

Промывка холодная проточная вода

15-25

0,5

Промывка горячая проточная вода

60-80

2-5

Фосфатирование Нитрат цинка

Фосфат цинка

Кислота фосфорная

42-56

28-36

9-14

96-98

15-25

Промывка горячая проточная вода

60-80

0,5-1

Промывка холодная проточная вода

15-25

0,5-1

Сушка

80

20

Промасливание

95

10

Состав растворов и режимы фосфатирования стальных деталей

Компоненты и режим

Концентрация, г/л

1

2

3

Компоненты:

Препарат «Мажеф»

Цинк азотнокислый (гидрат)

Натрий фтористый

Цинка фосфат однозамещенный

Кислота фосфорная

Натрия фосфат однозамещенный

Барий азотнокислый

Ликонда Ф1, мл/л

Режим:

Температура, °С

Продолжительность, мин

20–22

80–100

3–4

15–25

18–20

42–56

28–36

9,5–13,5

85–90

10–25

10–20

8–12

30–40

75–85

3–10

Если вам необходимо разработать технологию нанесения гальванических покрытий, приобрести оборудование для гальванического производства: выпрямители, гальванические ванны, фильтровальные установки, модернизировать или реконструировать существующие гальванические цеха, обращайтесь в ООО «СтанкоСаратов» по телефону +7 (8452) 34-38-95, +7 (909) 341-35-06 или пишите на почту office@vskplast.ru

Comments are disabled.

Заполните форму

Мы скоро свяжемся с Вами

    Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности.

    ×

    ×
    Отправить тех. задание

      Прикрепить документ

      Скачайте бланк техзадания в соответствии с вашей задачей

      Если подходящего бланка здесь нет или вы затрудняетесь с заполнением, опишите задачу в свободной виде или отправьте нам свои контактные данные в этой форме. Любые консультации по запросам, а также выполнение предварительных расчетов по техзаданиям, осуществляются бесплатно! Адрес электронной почты: office@vskplast.ru

      Согласен на обработку персональных данных и ознакомлен с политикой конфиденциальности.

      ×