Способ механического цинкования стальных изделий

 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, в частности нанесением защитных цинковых покрытий механическим способом, и может быть использовано в автомобиле-, приборои машиностроении и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение прочности сцепления покрытия с основой. Процесс осуществляют во вращающемся барабане в присутствии инертных ударных тел, например стеклянных шариков, куда загружают и покрываемые мелкие стальные детали. При этом компоненты, необходимые для формирования покрытия, добавляют последовательно. Сначала детали подвергают очистке в растворе, содержащем кислое вещество - источник ионов водорода и продукт блоксополимеризации на основе моноспиртов с мол.м. 1500-2000 общей формулы RO(C<SB POS="POST">3</SB>H<SB POS="POST">6</SB>O)<SB POS="POST">M</SB><SP POS="POST">.</SP>(C<SB POS="POST">2</SB>H<SB POS="POST">5</SB>O)<SB POS="POST">N</SB><SP POS="POST">.</SP>H, где R=C<SB POS="POST">7</SB>-C<SB POS="POST">12</SB>, M=10-20, N=12-18. Затем в раствор добавляют соль меди и Лапрол 2502 для образования имерсионного медного покрытия, после этого соль олова и ингибитор бактериальной коррозии ДОН-52 и/или ДОН-04 для формирования оловянного подслоя, после чего в состав постадийно вводят порошок цинка. Указанная последовательность операции обеспечивает высокую прочность сцепления. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„ il 608245

А1 щ) С 23 С 26/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (21) 4361558/31-02 (22) 30. 11 ° 87 (46) 23. 11.90. Бюл. Р 43 (71) Институт химии и химической технологии АН ЛитССР и Всесоюзный научно — исследовательский и проектный институт поверхностно-активных веществ (72) В.A.Дикинис, В.К.Палецкене, И.П.Демченко, Ю.11.Волков, И.Н.Бушухина, С.А.Зеленая, А.A.ÏàâëoB, С. А. Колосов, B. В, Окулов, В. Г. Азиз бекян, Н. К. Зверева, Г.А.Гавенас и ?.А.Вайткус (53) 621.793.4 (088.8) (56) Патент СИА Р 3460977, кл. 427-242, 1969.

Патент США Ф 3531315, кл. 427-328, 1970. (54) СПОСОБ ИЕХАНИЧЕСКОГО ЦИНКОВАНИЕ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к защите металлов от коррозии, в частности нанесению защитных цинковых покрытий механическим способом, и может быть использовано в автомобиле-, приборои машиностроении и других отраслях

Изобретение относится к области защиты изделий металлов от коррозии, в частности к получению защитных цинковых покрытий на стальных изделиях механическим способом, и может быть использовано в автомобиле-, приборо-, машиностроении и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение прочности сцепления покрытия с основой.

2 промышленности. Цель изобретения повышение прочности сцепления покрытия с основой. Процесс осуществляют во вращающемся барабане в присутствии инертных ударных тел, например стеклянных шариков, куда загружают и покрываемые мелкие стальные детали.

При этом компоненты, необходимые для формирования покрытия, добавляют последовательно. Сначала детали подвергают очистке в растворе, содержащем кислое вещество — источник ионов водорода и продукт блок †сополимеризации на основе моноспиртов с мол.мас.

1500-2000 общей формулы RO(C H 0)> х х (С Н 0)„ Н, где R — С -С„, m = c

= 10- 20, и = 12-18. Затем в раствор Е добавляют соль меди и Лапрол 2402 для образования иммерсионного медного покрытия, после этого соль олова и С ингибитор бактериальной коррозии

ДОН-52 и/или ДОН-04 для формирования оловянного подслоя, после чего в состав постадийно вводят порошок цинка.

Указанная последовательность операции обеспечивает высокую прочность сцепления.

Стальные детали сначала обрабатывают в растворе, содержащем кислое вещество — источник ионов водорода и продукт блок-сополимеризации окисей пропилена и этилена на основе

MoH0cIIHpToB общей формулы RO(C Н О) х х (С Н О)п Н с мол.м. 1500-20 .О,где

R — С7-С, m = 10-20, n = 12-!8, затем обрабатывают в том же растворе с добавлением соли, меди и поверх1608245 ностно-активного вещества — Лапрола

2402 U, а затем с добавлением соли олова и ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52 и/или диамина ДОН-04.

После этого в раствор добавляют постадийно порошок цинка и осушествляют нанесение цинкового покрытия,Процесс осуществляют при вращении в присутствии инертных ударных тел .

В качестве кислого вещества — источника ионов Н применяются лимонная, сульфаминовая, серная, соляная и другие органические и минеральные кислоты или их смеси, предпочтитель- 15 но серная и соляная кислоты.

В качестве компонентов для нане-, сения подслоя меди применяются медь двухлористая, медь сернокислая,медь лимонная, медь сульфаминовокислая, 20 медь уксусная и другие неорганичес" кие и органические соли или их смеси, В качестве компонентов для нанесения подслоя олова применяются олово сернокислое, олово двухпористое,оло- 25 во уксуснокислое, олово олеиновокислое и другие неорганические соли или их смеси.

Продукт блок-сополимериэации окисей пропилена и этилена на основе 30 моноспиртов синтезируют при использовании в качестве исходного вещества алифатических спиртов фракции С7-С к которым последовательно присоединяют окись пропилена с образованием блока (С Н О) „, где ш = 10-20, а затем окись этилена с образованием блока (С Н О), где и = 12-18. Процессы оксипропилирования и оксиэтилирования проводят в реакторе периодическо- 40 го действия в присутствии катализатора — гидроокиси калия при 120—

150 С. Полученный продукт имеет асимметрическое строение и представляет собой мягкую пасту. белого цвета хоро 45 шо растворимую в воде и кислотах.

Лапрол 2402 Ц выпускается по ТУ 605-2006-86 и представляет собой линейный блок-сополимер окисей пропилена и этилена с мол.м. 2500, содержит

507. оксиэтильных групп.

1"

Ингибитор бактериальной коррозии

ДОН-52 (ТУ 38.407304-85) и диамин

ДОН-04 (ТУ 38.50711-87) относятся к

55 классу аминов.

Количественное содержание компонентов, г/м покрываемой поверхносй ти, следующее:

Блок-сополимер окисей пропилена и этилена на ос5 — 15

0,1 — 0,2 нове моноспиртов

Лапрол 2402 Ц

Ингибитор бактериальной коррозии

ДОН-52 и/или диамин ДОН-04 0,5 — 2

Способ осуществляют следующим образом.

Во вращательную установку загружают стальные детали и инертные натирающие тела, добавляют воду, расчетные количества кислого вещества и блок-сополимера окисей пропилена и этилена на основе моноспиртов и приводят колокол во вращение, которое не приостанавливается при проведении последующих операций вплоть до окончания всего цикла цинкования.

В течение 5-15 мин детали очищаются от жировых загрязнений и окислов, после чего во вращательную установку добавляют расчетные количества соли меди и Лапрола 2402 Ц. B течение 5-10 мин детали покрываются подслоем иммерсионной меди, после чего в колокол добавляют расчетные количества соли олова, ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52 и/или диамина ДОН-04, а через 1-3 мин — первичную порцию цинкового порошка. В течение 5-10 мин детали покрываются дополнительным подслоем контактного олова, после чего добавляют основную порцию цинкового порошка и вращение колокола продолжают в течение 20

30 мин до полного осаждения цинкового порошка на поверхность деталей.

После этого вращение . колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают, сушат и подвергают контрольному осмотру и испытаниям на адгезию.

Пример 1..В. колокол загружают стальные детали с общей площадью поверхности 0 5 м и 1 л смеси стек2 лянных шариков, добавляют 0,5 л воды, 20 .r серной и 3 г соляной кислот 2

Э

2,5 r (5 г/м ) блок-сополимеров окисей пропилена и этилена и приводят колокол во вращение. По истечении

15 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 3,5 г меди сернокислой и О,05 r (0,1 г/ь". ) Лапрола

2402 Ц. По истечении 5 мин (детали!

Детали обезжирены полностью

Блестяшее мелВнешний вид медного подслоя козернистое светло-красно го цвета

Покрытие деталей медью

Детали покрыты полностью

Прочность сцепления цинкового покрытия методом нагрева

Вздутия и отслаивания не наблюдаются

Отслаивания не наблюдаются методом нанесения сетки

55 царапин

По крыти е де т алей цинком

Детали покрыты полностью. за это время покрываются подслоем меди) добавляют 1,5 r олова двухлористого и 0,25 г (0,5 г/м ) диамина ДОН-04, а еще через I мин — 2 r цинкового порошка. По истечении

5 мин (детали за это время покрываются подслоем олова) добавляют

39 г цинкового порошка и продолжают вращение колокола 20 мин. Pîñëå этого вращение колокола прекращают, дета..и отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

П р и и е р 2, В колокол загружают стальные детали с общей плошадью поверхности 0 5 м и 1 л смеси стеклянных шариков, добавляют 0,5 л воды, 20 г серной и 3 r соляной кислот, 7,5 г (15 г/м ) блок-сополимера окисей пропилена и этилена и приводят колокол во врашение. По истечении

5 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 3,5 г меди сернокислой и 0,1 r (0,2 г/м ) Лапрола

2402 Ц. По истечении 10 мин (детали за это время покрываются подслоем меди) добавляют 1,5 г олова двухлористого и 1 г (2 г/м ) ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52, а еще через 3 мин — 2 г цинкового порошка.

По истечении 10 мин (детали за это время покрываются подслоем олова) добавляют 39 r цинкового порошка и продолжают вращение колокола 30 мин.

После этого вращение колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

Пример 3. В колокол загружают стальные детали с общей плошадью поверхности 0,5 м и 1 л смеси стеклянных шариков, добавляют 0,5 л воды, 16 г серной и 5 г сульфаминовой кислот, 5 r (10 г/м ) блок-сополимера а окисей пропилена и этилена и приводят колокол во врашение. По истечении 10 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 2,5 r меди сернокислой, 1,2 г меди двухлористой и 0,075 г (0,15 г/м ) Лапрола 2402 1 .

По истечении 7 мин (детали за это время покрываются подслоем меди) добавляют 1 r олова двухлористого, 0,7 г олова сернокислого, 0,3 г (0,6 г/м ) диамина ДОН-04 и 0,3 r (0,6 г/м ) ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52, а еше через 2 мин—

2 г цинкового порошка. По истечении

8245 6

7 мин (детали за зто время покрываются подслоем олова} добавляют 39 ? цинкового порошка и продолжают вращение колокола 25 мин. После этого вращение колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

Пример 4. В колокол загружа- ° ют стальные детали с общей площадью

2 поверхности 0,5 м и 1 л смеси стеклянных шар :ков, добавляют 0,5 л воды, 15 г серной 3 r лимонной и 3 г соляЭ г ной кислот, 4 г (8 г/м ) блок-сополимера окисей пропилена и этилена и !

5 приводят колокол во вращение. По ис.течении 10 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 2,5 г

2О меди сернокислой, 1 r меди уксуснокислой и 0,08 r (0,16 г/м ) Лапрола

2402 Ц. По истечении 7 мин (детали за это время покрываются подслоем меди) добавляют I г олова двухлорис25 того, 0,5 r олова уксуснокислого и

0,5 r диамина ДОН-04, а еще через

2 мин — 2 г цинкового порошка.По истечении 7 мин (детали за это время покрываются подслоем олова) добав ляют 39 г цинкового порошка и продолжают вращение колокола 25 мин.После этого вращение колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

Результаты по примерам 1-4 следующие.

Степень очистки поверхности деталей методом

40 смачивания водой

1608245

Внешний вид цинкового покрытия

Мелкозернистое светло-серого цвета.

Способ механического цинкования стальных изделий в водной суспензии, содержащий кислое вещество — источник ионов водорода, соль меди, соль

Составитель Л. Казакова

Редактор О.Юрковецкая Техред Л,Сердюкова Корректор H.Èóñêà

Заказ 3597 Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ механического цинкования позволяет значительно увеличить прочность сцепления цинкового покрытия по сравнению с известным, где после испытаний на 25-307. деталей наблюдаются вздутия и отслаива, ния покрытия, что указывает на недостаточную прочность сцепления. Прочность сцепления является результатом улучшения обезжиривания поверхности деталей и качества медного подслоя.

Формула и з о б р е т е н и я олова, при стадийном введении цинкового порошка и вращения стальных иэделий в присутствии инертных ударных тел,.отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с основой, стальные изделия сначала обрабатывают в водном растворе, содержащем кислое вещество — источник ионов водорода, в который вводят блок-сополимер окисей пропилена и этилена на основе моноспиртов общей Формулы НО(СэЧ О) х х (C F. О)п ° Н с мол.м. 1500-2000, где

15 R — С -С.,q ш — 10-20, h = 1"-18, затем обрабатывают в том же растворе с добавлением соли меди и поверхностно-активного вешества — Лапрола

2402 Ц, а затем с добавлением соли олова и ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52 и/или диамина ДОН-04, после чего в раствор постадийно добавляют порошок цинка.