Раствор для фосфатирования алюминия и его сплавов

в 885353 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(81) Дояолннтельное к авт. сана.-ву(22) Заявлено 0 1.10.79 (21) 282675/22" 02с присоединением заявки рй -(5)М, Кд. С 23 Р 7/14 3 ввударетвкнный кфмнтет СССР нв делам нзебретеннй н вткрцтнй(72) Авторы изобретения Государственный научно-исследовательский институтэксплуатации и ремонта авиационной техники гражданскойавиацииГОСНИИЭРАТГА"(54) РАСТВОР ДЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГОСПЛАВОВ Изобретение относится к нанесениюхимических покрытий, в частности, крастворам для фосфатирования алюминия и его сплавов и может быть использовано в авиационной промышленВности,Известен раствор для фосфатирования алюминия и его сплавов, содержащий ортофосфорную кислоту, хррмоВый ангидрид, Гипофосфит кдльцияуСОфторид натрия и молибдат аммония,Из этого раствора получают корроэион"ностойкие и механически твердые покрытия 1.Недостатком данного раствора является относительно низкая цикличе"ская долговечность и высокая химическая активность поверхности металла,достигаемые после обработки поверхности металла,20Наиболее близки по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является раствор дляфосфатирования алюминия и его сплавов,2содержащий ортофосфорную кислоту 40- 60 г/л, хромовый ангидрид 4-7 г/л, нитрат-ионы и ионы цинка в виде цинка азотнокислого 4- г/л (2 1.Однако из данного раствора получают покрытия также обладающие недостаточной циклической долговечностью и высокой химической активностью.Цель изобретения - повышение циклической долговечности и снижение химической активности окрашиваемой подложки.укаэанная цель достигается тем, что раствор для фосфатирования алюми" ния и его сплавов, содержащий ортофосфорную кислоту, хромовый ангидрид, нитрат-ионы и ионы цинка, дополнительно содержат поверхностно-активное вещество - полизтиленгликолевые эфиры высокомолекулярных алкилфенолов в сочетании с неорганическими со лями, содержащии 7 групп окиси этилена (ОП), а в качестве нитрат-ионов и ионов цинка - азотную кислоту и85353 38окись цинка соответственно при следующем соотношении компонентов, г/л:ОртоФосФорная кислота 4 - 8Хромовый ангидрид 30 - 60ОП0,5- 3,0Азотная кислота 0,5 -1,0Окись цинка 0,01 - 0,1Раствор готовят на дистилирован"ной воде в стеклянных или змалирован"ных металлических емкостях.Обработку металлической поверхности предлагаемым раствором для Фосфатирования осуществляют или полнымпогружением изделия в раствор на дввминуты, или нанесением раствора наповерхность кистью, или распылением.После обработки поверхности избытокраствора стекает и изделие просушивают в течение 2 ч, затем изделиеокрашивают или эксплуатируют беэ ок-раски.Выбор концентраций компонентовобусловлен следующими причинами.При концентрации азотной кислотывыше 10 г/л (и особенно при содержании ее более 20 г/л) ФосФатированиеснижает циклическую долговечность металла; при концентрации хромовогоангидрида ниже 20 г/л эФФект увеличения циклической долговечности не наблюдается. ПАВ ОП"7 вводят с цельюулучшения смачиваемости металлической.поверхности,П р и м е р 1 , Окись цинка 0,0 1,азотную кислоту 0,5 г, ФосФорную ки"слоту 4 г, хромовый ангидрид 30 ги смачивающую добавку ОП0,5 г растворяют в 964,99 см дистиллированнойводы при комнатной температуре и пеРемещиваиии,Нанесение раствора иа поверхностьизделия осуществляет погружением иэделия в раствор или нанесением наповерхность изделия кистью, или распылением.П р и и е р 2 .Окисьцинка 0,015 газотную кислоту 0 75 г, ФосФорную ки"слоту 6 г, хромовый ангидрид 45 г исмачивающую добавку ОП1,5 г растворяют в 946,73 см 3 дистиллированной 5воды при комнатной температуре и пере"мещивании.П р и м е р 3 . Окись цинка 0,1 г,азотную кислоту 1 г, ФосФорную кислоту 8 г, хромовый ангидрид 60 г и сма- Вчивающую добавку 08-7 3 г растворяют1 О 15 20 25 ЭО Э 1 49 в 927,9 см Э дистиллированной водыпри комнатной температуре и перемеш 1ванин,Определяют влияние обработки поверхности сплава Д(ГОСТ 4784-49)раствором холодного ФосФатирования нахимическую (коррозийную) активностьметаллаИсследованию подвергают образцысплава Д размером 30 х 60 х 0,8 мм.Обработку поверхности раствором осуществляют полным погружением образцов в раствор и последующей сушкойме менее 24 ч.Образцы вырезают излистового материала, плакированногос одной стороны и анодированного,т,е. испытанию подвергают поверхностьсплава в наиболее сложном состоянии,которое оно может иметь при эксплуатации изделий в практических условиях.Испытания проводят при комнатнойтемпературе в стеклянных сосудах емкостью 250 см . Продолжительность испытаний 120 сут.Корроэийную активность поверхностиметалла оценивают по количеству коррозионно-активных участков на поверхности образцов и кинетике их развития,В качестве коррозионной среды выбран раствор 0,5 - 0,05 н. МаС 1, рН6,1, имитирующий реальные растворы,воздействующйе на алюминиевые конструкции в атмосФерных условиях.Результаты исследования, приведенные в табл1, свидетельствуют о томчто предлагаемый раствор практически полностью предупреждает появление локализованных корроэионных повреждений на поверхности металла.Влияние обработки поверхности сплаваизвестным раствором в этом смысле несущественно. Сравнительные данные о влияниипредлагаемого раствора холодногоФосФатирования и известного полученыпри симметричном энакопеременном на"гружении прямоугольных 115 х 10 х40, 8 мм, консольно закрепленных образцов (исходные напряжения + 15,4 кг/мм 2),Приведенные в табл. 2 результатыизмерения свидетельствуют о том, чтопо влиянию на циклическую долговечность, металла предлагаемый растворпримерно в двафраза превосходит известный,.й -1 1- 1 о 1 о т 1 ф 1 с Э 1 1 1 1Х ХО оа Оа т к О о о а О а т о х а о Х х о 1 о с а О11 Э т о з с а О Х о1 1 хлщ Ф 1- о Ф Ю Э т с11 1 1 1 1 1 1 1 1 В- з с о Х К Е Э а й 0 Ф ьт Х О Фс а ю О О о О О Ф 1 Э 1 т х Э а т а Е Э с к Э 63 О т Д 1- до о оэха % ЭФ В оао -кссжСРЗо1о ю1 тЕ) лЭ М1 Юоз аЮ 1е те Оа хО 1 Э Х о 3885353 Таблица .2 Состав ИРХФ, которым обрабатывают поверхность образцов попримеру ешность Исходные образцы б обработки (контрол 0,24 0,30 0,29 0,29 0,30 О,О,0,0 0,0,52 ,70 0,6 0,6 0,7 0,68 0,36 0,35 0,40 0,01 0,02 стный 0;3 0,0 мула изобретения 830 - 600,5 - 3,0,5 - 1,00,01 "О,ртофосфорная кислотаромовый ангидрид Потная кислоись цинка но Источники инфоюпринятые во вниманиеры 4 1, Авторское саидпо заявке Ю 2540960/Ои, кл. С 23 Г 7/14, 1972. Лаворко П. К. 0а- металлов. И ИашгизСоставитель И. ЩербаковаТехред 3. Фанта Коррект рмации,при экспертизеетельство СССР сидные покрыти1963, с. 172. р О, Билак едактор С. Круп аказ 1 Тираж арственно изобретен ва, Ж,051 Подписо комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. 4/ ВНИИП о делам 35, Иос филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Раствор для фосфатирования алюминия и его сплавов, содержащий ортофосфорную кислоту, хромовый ангидрид, нитрат-ионы и ионы цинка, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения циклической долговечности снижения химической активности окрашиваемой подложки, он дополнитель содержит поверхностно-активное ве щество - полиэтиленгликолевые эфи высокомолекулярных алкилфенолов в сочетании с неорганическими солям содержащими 7 групп окиси этилена (ОП), а нитрат-ионы и ионы цинк в виде аЗотной кислоты и окиси цинка соответственно при следующем соотношении компонентов, г/л: