Раствор для защиты поверхности цинковых и оцинкованных изделий от коррозии

 

Использование: в области защиты металлов от коррозии путем нанесения неорганических покрытий. Сущность: раствор содержит в г/л: соли трехвалентного хрома (в пересчете на Сг+3) 0,5-6,0; нитрат калия 1,0-9,0; гипофосфит калия 0,25-3,0; столяр-, ный клей 0,4-0,9 и вода - остальное. 1 табл.

(!9) ((() СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s С 23 С 22/28.Вп, "3 °

- " " " -1 /

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНСЕ

ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4849099/26 (22) 17,06.91 (46) 15.12.92. Ьюл. N. 46 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова (72) З.И.Костина, Г,Д;Клочковская, С.А.Королева и Т.Ю.Коробкова (56) Авторское свидетельство СССР

N. 259599, кл. С 23 С 22/22, 1968.

Хаин И.И. Теория и практика фосфатирования металлов, Л.О. Химия, 1973, с. 216, 171, 262.

Авторское свидетелbcTBQ СССР

N 427614, кл. С 23 С 22/30, 1971.

Изобретение относится и может быть использовано в области покрытия металлических изделий. неорганическими покрытиями.

Известен раствор для защиты цинковых и оцинкованных изделий от коррозии, содержащий, г/л:

Хромовый ангидрид 100-150

Азотная кислота 25-30

Серная кислота 8- 12

Вода Остальное

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является раствор, содержащий, г/л:

Калий двух ромовокислый, 150

Кйслота серная 10

Вода Остальное

К недостаткам этих растворов на основе соединений шестивалентного хрома можно отнести то, что хроматы токсичны и при работе с ними необходимо предъявлять особые требования по технике безопасности. (54) РАСТВОР ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ ЦИНКОВЫХ И ОЦИНКОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ОТ КОРРОЗИИ (57) Использование: в области защиты металлов от коррозии путем нанесения неорганических покрытий. Сущность: раствор содержит в г/л: соли трехвалентного хрома (в пересчете íà Cr+З) 0,5-6,0; нитрат калия

1,0-9,0; гипофосфит калия 0,25 — 3,0; столярный клей 0,4 — 0,9 и вода — остальное. 1 табл.

Растворы содержат в своем составе большое количество кислоты (pH около двух), что приводит к повышенной коррозии оцинкованных изделий в момент погружения в раствор, что приводит к потере части цинка. Сильнокислые растворы вызывают коррозию оборудования, в котором проводится хроматирование. Кроме того, при нагревании хроматные покрытия разрушаются со значительным снижением антикоррозионных свойств и теряют свой товарный вид, Р

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости изделий при нагревании; повышение коррозионной стойкости оборудования, в котором проводится хроматирование и уменьшение токсичности раствора.

Поставленная цель достигается тем, что раствор для защиты поверхности цинковых и оцинкованных изделий от коррозии содержит, г/л:

1781316

Соли трехвалентного хрома (в пересчете на хром) 0,5-6

Гипофосфит калия 0,25-3,0

Нитрат калия 1-9

Столярный клей 0,4 — 0,9

Вода . Остальное

При концентрации. солей трехвалентного хрома ниже 0,5 г/л коррозионная стойкость образцов ниже, чем у образцов, обработанных прототипом.

Прй концентрации солей трехвалентного хрома выше 6 г/л коррозионная стойкость термообработанных образцов нестабильна, дальнейшее увеличение в рас=творе трехвалентного хрома нецелесообразно, т.к. не образуется сплошная коррозионноустойчивая пленка, При"концентрации гипофосфита калия ниже 0,25 г/л коррозионная стойкость образцов ниже, чем у образцов, обработанных раствором-прототипом.

Прй концентрации гипофосфита калия выше 3,0 г/л коррозионная стойкость термообработанных образцов нестабильна.

Концентрация нитрата калия ниже 1 г/л приводит к снижению рН раствора, что приводит к нарушению защитной пленки на поверхности образцов.

При концентрации нитрата калия выше

9 г/л коррозионная стойкость образцов нестабильна и ниже по сравнению с предлагаемым раствором.

При концентрации Столярного клея ниже 0,4 г/л не достйгается повышение коррозионной стойкости образцов, она ниже, чем у образцов, обработанных предлагаемым раствором-прототипом. Увеличение концентрации выше 0,9 г/л не оправдано ввиду плохой растворимости. При более высоких концентрациях избыток столярного клея выпадает в осадок и его необходимо отфильтровывать, Соли трехвалентного хрома применяются для дубления кож, как протрава при кращении, для производства черйил; в.фо.тографии, для защити от коррозии цинковых и оцинкованных изделий, Гипофосфит калия может быть использован в химической промышленности как восстановитель как реагент для повышения рН.раствора; при котором происходит осаждение гидроксида хрома, что способствует созданию условий для осаждения его непосредственно на поверхности изделий, а не в растворе. Повышение рН раствора снижает дополнительное растворение цинка в момент погружения в раствор;

Нитрат калия применяется в пиротехнике, стекольной промышленности, для консервирования мяса, как удобрение калия, как реагент, регулирующий рН раствора.

Стабильное значение рН способствует получению более качественного покрытия.

Столярный клей применяется в виде

5 расплава для склеивания дерева, в виде раствора малых концентраций — как поверхностно-активное вещество, способствующее образованию на йоверхности цинка более прочного, равномернонанесенного корро10 зионно-устойчивого покрытия..

Раствор готовят следующим образом.

Компоненты растворения в отдельных порциях воды. Учитывая плохую растворимость столярного клея, его выдерживали в

15 течение суток в воде при комнатной температуре, время от времени перемешивая, затем раствор подогревали, перемешивали и охлаждали. Далее растворы всех компонентов смешивали и доводили объем водой до

20 1 л. Значение кислотности раствора доводили до рН 4,8 — 5,0, в случае необходимости рН регулируют.

Антикоррозионные свойства раствора .испытывали на оцинкованных стальнйх

25 шайбах.

Стальные шайбы с цинковым покрытием обезжиривали зтанолом, сушили на воз-духе и опускали по шесть шайб в раствор и выдерживали в растворе 30 с. Затем шайбы

30; промывали водой и сушили при комнатной температуре в течение суток. Три шайбы из шести каждой партии образцов дополнительно выдерживали три часа при температуре 230 С. Затем все шайбы пооче35 редно испытывали на коррозионную стойкость.

Составы растворов и достигнутые результаты представлены в таблице.

Для сравнения в таблице. приведены

40 также. данные по прототипу.

Образцы, обработанные растворомпрототипом при термообработке теряют товарный вид(из золотистых превращаются а грязно-коричневые), а главное уменьшается

45 их коррозионная устойчивость (см. таблицу).

Коррозионная стойкость увеличивается примерно в 2 — 2,5и раза у образцов, обработанных предложенным раствором с последующей термообработкой, и, кроме того

50 образцы не изменяют своего внешнего вида (из слегка голубоватых становятся слегка радужн ыми).

Использование трехвалентного хрома снижается токсичность растворов, облегча- .

55 ет регенерацию промышленных стоков.

Кроме того, снижается коррозия оборудования, в котором находится раствор, эа счет снижения кислотности раствора до значения рН =6, а также уменьшается коррозищ цинка.в момент погружения в раствор.

1781316

Состав растворов

Компоненты раствора (г/л) и его характеристики

Преллагаеный

1 ) Известные

I 1

9 10

Соли трехвалентного хрона (в пересчете на хрон) 5 . 10 20

6,0

3,0

9;О

0,9

7;0

0,4

0,2

0,9

0,3

0,5

0,25

1,0

5,0

2,5

8,0

0,8

2,5

3,5

1,25

4,0

Гнпофосфит калия

18 25

Нитрат калия

1,О

0,4 0.,5

Столярный клей

Осталь-Осталь- Осталь- Остальное ное ное .

Вода

Остальное

Остальное

Калий лвухронокислый

f80

Кислота серная

300 390

305 400

310 410

130

185 175 1 90 170

170 185

4t5

Коррозионная стойкость при коннатнрй температуре, (ьа, с) 370

400

3ао 360

150 370

200 380

175

140 130

220 140

280 160

Корроэионная стойкость тернообработаиных образцов (C, с) 170

165

180 \ 60

170 180

175 175

310 395 390 360

315 400 410 . 395

320 415 420 410

150

Составитель А. Бордачева

Редактор Т. Полионова Техред М.Моргентал Корректор С. К)ско

Заказ 4257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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

Формула изобретения

Раствор для защиты поверхности цинковых и оцинкованных изделий от коррозии,. содержащий соли трехвалентного хрома (в пересчете на Сг ), нитрат калия и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости при нагревании и уменьшения токсичности.раствора, он дополнительно содержит гипофосфит калия и столярный клей при следую щем соотношении ингредиентов, г/л:

Соли трехвалентного. хрома (s пересчете íà Cr+з) 0,5 — 6,0

Нитрат калия .;, 1,0 — 9,0

5 Гипофосфит калия 0,25 — 3,0

Столярный клей 0,4-0,9

Вода . Остальное.