Раствор для хроматирования цинковой поверхности

(19) (11) За) С 23 Г 7/.26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ овых един тУ ову те зо маи о Зна х он/илени видетельство СССР Р 7/26, 1973,идетельство СССР9/00 ф 19713171765, кл. 1560105 1 эО 0,5-10 Оэ 05-Оэ 75 Оь 25-5 эООэ 05 1 ьО Остальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ордена Трудового Красномени институт химии и химиченологии АН Литовской ССР,(54)(57) РАСТВОР ДЛЯ ХРОИАТИРОВАНИЯЦИНКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, преимущественно для получения прозрачных с голубым оттенком хроматных пленок на высокоактивных блестящих цинк гальванопокрытиях, содержащий со ние шестивалентного хрома, нитра сульфат- и фтор-ионы и сульфамин кислоту, о т л и ч а ю щ и й с я что, с целью предотвращения обра вания неоднородности цвета, он д полнительно содержит хлорамин Б хлорамин Т при следующем соотнош компонентов, г/л;Соединение шестивалентного хрома (в пересчете на хром)Нитрат-ионыИзобретение относится к защите откоррозиии посредством получения прозрачных с голубым оттенком хроматныхпленок на поверхности цинка и может1быть использовано для защитно-декоративной отделки всевозможных изделийвавтомобилестроении, станкостроении,приборостроении и др. отраслях промьппленности.Обычно на практике для этой целииспользуются растворы, содержащие,как правило, соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат- и фтор"ионы, возможно наличие других модифицирующих компонентов,15Известен раствор для хроматированияцинковой поверхности, содержащийсоединение трехвалентного хрома, соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат и фтор-ионы, неорганическое соединение четырехвалентноготитана и (или циркония) 1 .Однако при хроматировании в вышеуказанном растворе высокоактивныхблестящих цинковых гальванопокрытий, 5например, полученных из нецианистыхщелочных электролитов цинкованияр хро.матные пленки получаются неоднородными с желтыми или даже с ярко-радужными пятнами. 30Известен также раствор для хроматирования цинковой поверхности, содержащий соединения шестивалентногои трехвалентного хрома, нитрат иборат ионы, Этот раствор позволяетполучать прозрачные пленки с синеватым отливом на цинковых поверхностях и на изделиях с цинковым покрытием, полученным из цианистогоили кислого електролитои 21.46Однако данньй раствор не позволяет обрабатывать поверхности цинко"вых гальванопокрытий, полученных иэнецианистых щелочных электролитов.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кизобретению является раствор для хро.матирования цинковой поверхности,содержащий соединение шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат, фторионы и сульфаминовую кислоту 31 .Однако полученные в известномрастворе хроматные пленки на высокоактивных блестящих цинковых галь-.ванопокрытиях в течение 24-48 ч те 55ряют свой декоративный внешний вид ина них появляются желтые пятна.ЦеЛь изобретения - предотврашение образования неоднородности цвета. Эта цель достигается тем, что раствор для хроматирования цинковых поверхностей, содержащий соедине. ние шестивалентного хрома, нитрат-, сульфат-р фтор-ионы и сульфаминовую кислоту, дополнительно содержит хлор- амин Б и/или хлорамин Т прн следующем соотношении компонентоМ, г/л:Соединение шестивалентного хрома (в пересчетена хром) 0,05-1,0 Нитрат-ионы 0,50-10 Сульфат-ионы 0,05-0,75 Фтор-ионы 0,25-5,0 Сульфаминовая кислота 2,5-25 Хлорамин Б и/или3хлорамин Т О, 05-1,0 Вода ОстальноеИсточником соединения шестивалентного хрома является хромовый ангидрид, бихроматы и хроматы аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси.Источником нитрат-ионов является азотная кислота, нитраты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов или их смеси.Источником сульФат-ионов является серная кислота, сульфаты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов, хрома или их смеси.Источником фтор-ионов является фтористоводородная кислота, ее растворимые соли, такие, как фтористый аммоний, фтористый кислый аммоний, кремнефтористый аммоний, фториды щелоч ных металлов, бериллия, алюминия или их смеси.Хлорамин Б - СьНЯОМ(С 7)Ма ЗНОХлорамин Т - СЙ С Н БО И(СУ)Иа ЯО Раствор приготовляют следующим образом.Раствор для хроматирования готовят растворением неорганических солей, сульфаминовой кислоты и хлорамина в воде и добавлением (в случае их применения) минеральных кислот. Необходимую кислотность раствора устанавливают добавкой азотной кислоты или аммиака.Кислотность раствора хроматирования 1,0-2,0 рН, оптимально 1,4 рН.Пример.Изделия иэ цинка или с цинковым покрытием погружают в хроматируюций раствор предлагаемого состава, выдерживают в этом растворе 10-90 с, оп3 1097 тимально 30 с при 22 ф 12 оС, вынимают, промывают водой и сушат.В результате такой обработки металлическая поверхность покрывается рав" номерной прозрачной с голубым оттенком хроматной пленкой, не меняющей своего внешнего декоративного вида в период ее химикоструктурной стабилизации.Предлагаемый раствор стабилен при 1 О хранении и легко корректируется исходными компонентами.Для примера приготовлено пять рас. творов, первый из которых представляет контрольный, а 2-5 растворы от.носятся к предельным и оптимальным ,значениям концентраций компонентов предлагаемого раствора. Хроматированию подвергались образцы с блестящими высокоактивными цинковыми галь" ванопокрытиями, полученными из щелочного электролита цинкования.Составы растворов, технологические параметры процесса хроматирования и сравнительные данные эффективностиприведены в табл. 1.По сравнению с известными предлагаемый раствор хроматирования дает ,возможность получить прозрачную с голубым оттенком хроматную пленку ЗО на высокоактивных блестящих цинковых гальванопокрытиях, полученных из не- цианистых щелочных электролитов. Это позволит использовать нецианистые щепочные электролиты цинкования для защитно-декоративной отделки всевозможных изделий, взамен токсичных Таблица 1 Составы растворов, г/л Предлагаемый нтрольный,0 2,0 0,5 0,2 фтор-ион 12,5 г,ульфаьуновая кислот Компоненты раствора,условия хроматированияи внешний вид пленки Соединение шестивалентного хрома(в пересчете на хром) 713 4цианистых электролитов, что особенноважно с точки зрения борьбы с загрязнением окружакщей среды. В отдельныхслучаях блестящие цинковые гальванопокрытия, полученные из нецианистыхщелочных электролитов и хроматированные в предлагаемом растворе, могутзаменить дорогостоящие защитно-декоративные никель-хромовые покрытия.Как видно из результатов, пред;ставленных в табл. 1, предлагаемыйраствор позволяет получать прозрачныес голубым оттенком хроматные пленки,полученных из нецианистых щелочныхэлектролитов цинкования, декоративныйвид которых не изменяется в периодхимико-структурной стабилизации (т.е.в течение 48 ч).Результаты исследования внешнеговида и защитных свойств хроматныхпленок в зависимости от состава хро"матирующего раствора и цинковой поверхности приведены в табл. 2,Технико-экономические преимущества предлагаемого раствора состоятв том, что он предотвращает образование неоднородности цвета, позволяетполучать защитно-декоративное покры-,тие на цинке или покрытиях, полученных химическим и электрохимическим:путем из кислых, цианистых и щелочныхэлектролитов. В отдельных случаях блестящие цинковые гальванопокрытия ихроматированные в предлагаемом растворе позволяют заменить дорогостоящие защитно-декоративные никель-хромовые покрытия.1097713 Продолжение табл, 1Компоненты раствора,условия хроматированияи внешний вид пленкиСоставы растворов, г/л Предлагаемыйз Контррльный 1,1,4 20 20 20 20 20 Внешний вид хроматнойпленкипосле хроматирования. Равномерный с голубым ЬтРавномерныйс голубым о.ттенком , тенком по истечении 48 ч Без из менений Без из- менений Без из- менений Без из- менений Таблица 2. Внешний вид хроматной пленки Цинковое покрытие по истечении 48 ч непосредственно после сушки ГальванопокрытиеОднородный с голу- Однородный с голубымиз щелочного бым оттенком оттенкомэлектролита 72 Гальванопокрытиеиз кислого электролита То же То же Равномерный,с голубым оттенком Желтые пятна занимающие503 общей видимой поверх-, ности Равномерный с голубым от- тенком Равномерный с голубым от- тенком Первые следы коррозии цинка в камере 5 Х-ного соленого тумана, через часов1097713 Продолжение табл. 2 Цинковое покрытие Йепосредственно после сушки по истечении 48 чЛистовой Цинк Площадь, занимаемаярадужными пятнамиувеличилась до 753 70 Гальванопокрытие из кислого элекОднородные с голубымоттенком Однородные с голубым оттенком тролита Гальванопокрытиеиз цианистогоэлектролита Бесцветный Бесцветный Однородный с голубым оттенком Листовой цинк Однородныйс голубымоттенком Составитель А. БордачеваТехред А.Ач, Корректор С. Шекмар Редактор П. Макаревич Заказ 4 162/26 оФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Внешний вищ кроматной пленки Гальванопокрытие из Радужные .пятна, щелочного элек- занимающие 503 тролита общей площади Тираж 900 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Пеовые следыкоррозии цинка в камере57.-ного соленого тумана,через часов