Состав для цинкования

",Р(ф 1 ф,. в ГОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й стойи покния коррозионн рности и адгезон дополните кислоту и аце едующем соотно с целью повыш кости, равном рытия к основ держит соляную гликоль при сл компонентов,Цинк в вид или хлопье ьно соиленовыйенин с.7:порошка 14,8-54,0 О, 15-10,8 15,0- 50,0 0,7-6,0 0,9-8,0 1,0-4,0 1,0-6,0 2,0-4,0 Остальное т л и ч а ю честве ацедержит или сюрфинол,(21) 3476063/22-02(71) Ордена Трудового Красного Зна"мени научно-исследовательский инсти"тут технологии автомобильной цромышленности(54)(57) 1, СОСТАВ ДЛЯ ЦИНКОВАНИЯ,содержащий цинк в виде порошка илихлопьев, алюминий в виде порошка,полигликоль или его эфир, хромовыйангидрид, бихромат аммония или металла, взятого из группы, включающейкальций, калий, барий, магний, цинк,кадмий или стронций, полиоксиэтилено"вый эфир алкилфенолов (препарат ОП)в качестве неионогенного ПАВ и воду,о т л ич а ю щ и й с я тем, что,Алюминий в виде.порошкаПолигликоль илиего фцрХромовый ангидридБихромат аммонияили металла, взято- го из указаннойгруппыПрепарат ОП Соляная кислотаАцетиленовый гликольВода2. Состав по п. 1, о щ и й с я тем, что в ка тиленового гликоля он со Хридециловый спирт, нли или миристиловый "спирт.Изобретение ОтнОситсЯ к нанесениюпокрытий иа повРОхкость металла дляпредотвра(ения коррозии,Известен состав для егяльваничесКОГО ЦКИКОВаИЯ СО)ЕРжа(ИХЧ ЧЕУйчаТЫЙ (КЛОПЕРБИДИЫЙЦИК ДИПРОПИЛЕ 1 гликоль иеиокный смачиватель, оксиэтйл целл 10 лозу, хрох 50 вухО кислоту иВОДУ Г 1 ХДаНый соста Б после су(пки создавна поВРрхкйсти Обрабатываемых ДеталейгладкоР и равномерное п(вскрытие Однако Б процессе приГОТОБлекия составоблацает повышенной склонностью кпекообразокакю, что обуславливаетИРВисокО степеь адГезихх покрытияк подложке.р 60 Рз биз к-,", к изооретениОПОтСХ 1151 С 01(01 (УШНОСТ 5 ЯБЛЯССЯ СОС"тав для ие ах)1 н РСХ(0 о ЦииковаХия 25содер)х(а(1" цгкковый порошок,. алюмнкеБыхор(.1 О к мок Оз тило)ыи 3 Фир,циз и "ле 1 Гл 1 коля (3 тилкь)рбитол), неиоОГенИОЕ ПОВН)ХОСТИО-аКТИВНОЕ ВЕГЕСТБО,хр 0550) Ой аНГ; р т 1 6)Хрома 1 ме 1 аХла,5ЕеОД13 ке)",5 г В 1 )бепеч(БХРтПОУ 011 е покрыл 1 ВХ с Бы(Оеой кор 1)озиои"О",. с)Йк остью 1 адгезиРЙ к подложке00,е того (:)ыте 1 Ол)Гденное на , 1ДОВР) ;(1 1 ДЕ 1 1;ЕРБХ;".О 11 РКО Пото(1 е0; ., Зобре.15 - ПовьшРие коороз 10 кой стойкости, равномерностиу 31 ая . Х 1 Г ц Нх ае 1 я т;-,1,РО . Ргтав ПВ ДК Кона-Я СоО)Х(аЩХЙ хИХ(к В Виде порсш:(а или хлоп).ев, алю и Б Биде х 01)01 Хка р пОлиГликОль или Р ГО зф(р хр ОмовъГй акг )хдрХД би хромат аммония ил 5 метзлла, БзятОГО кз группы, Бктпо Ха)щей кальциикалий, оарий, 5 з г(ХЙ, цик, кал 15 ХЛИ стрсиции, полиоксиз тл(10 вы 1 эфир алкил - ФенОЛОБ (Ххх)еп(рат Оп 7) Б качестВе х; неионогеииого 1 ХЛВ и воду, дополиитель= но содержит сол 115 дО кислогу и ацетил,е(ОБЬЙ Глйкольпри следу 0(х(ем соотио" шенин компокентов, .масГ;Цинк Б Биде порошка .дХИЛИ ХЛОПЬЕВ1)ХХЮЬХИНИй В ВИтЕ По-.О, 5-10.,8О 01 цкаПолигликоль кли егоэфирХрамовый ангидридБихромат аммония илимета.па, взятогоиз указанОЙ грухХпы Препара.т ОП1, 0-4,0Соляная кислота ,0-6,0Лцеиленовьхй гликоль 2,0-4,.0Вода ОстальноеВ качестве ацетиленового гликолясостав содержит или тридециловыйспиХ)т или сюрфинол, или миристиловый.Пирт,1(роме того, Б качестве полигликоля или его эфира могут быть Введекыдипропиленгликоль, моиоэтиловый эфиртрипропиленгликоля, моноэтиловый эфир,циэтиленгликоля (зтилкарбитол) и ихсмеси,Состав для иегальваического хо.ГОДНОГО цинкования ГотОБят следующичобразом. Навес(у цинкового подачкас зернистостью8 мкм или хлОпье=Видный ц 15 к) представляюиий сооойУСХЕЗИ, ПОЛУЧСККУЮ ИЗ ДИСПЕРГКБованого в шаровой мель 1 це пикково 0 ПС)ОШК 8, И ОРГБКРЧЕСКОО Растко рителя например пиацетокового спирта загружаю одновременно с порошком ал 1 ОминиЯ Б Банку куда доба Вляют зтилкарбитол. Затем вводят хромовый агидркд и 61 Гхромат аьмоия 1 ли калия, после чего добавляют тркде.; рт .ли .Орф-ол, ОП 7 и зоцу. Все перемеш(заОт в течекие минуты атем Бвсдят . ОлякуО ".Ншоту :5 Вновь пе)Рмешивают Б; сче 1 ие ми;Хуты. Таким образом получают коикрет- иыР составы для цииковаиия, Одиовремен 0 получают и опробываот состав рототипа, Сведения о полученных состаВах приведень е таблПолученные составы для цикования наносят ка образцы В Биде пластин 00502 мм или крепежные детали из стали ст 3 СостаВ иа поверхность образцов наносят окунанием или накатыЧЭЮ" БЗЛИКОМ.Перед нанесением покрытия образы подвергают предварительной обра.-.ботке, Для зтОГО х 061)абатыБаютбаналитом Хли сгекля 1 н 55(и 11 арикамиБ Биброустаковке Б тюление 5-10 мин,1 ромьвают в Боде и сушат прк 60 -80 СПосле абразивной обработки образцыОбрабатывают составом) содержащемчО г л хромового ангидрида 3 мл ОП и 20-30 хХл органического вецестватипа амико(нслст или содержащего Группу в , СОЯЦ-, в частности глутаминовойкислотЫ,Состав Для цинкОВПиЯ накосят Вдва слоя, Образцы В перфорированнойс,10920 корзине окунают в состав, затем вьцимают, цецтрифугируют и сушат при температуре, которую постепенно г 1 овьш 1 аоют от 80 до 210 С в течецие 5-10 мин, Таким образом получают первый слой покрь 1 тия.Для получения второго слоя все операции г 1 оследовательцо повторяют, при этом сушку ведут от 80 до 310 С в течение -10 мин. Образцы с полугчецным покрытием подвергают механическим испытаниям по известным методикам: определяют адгезию методом решетчатого надреза па ГОСТ 15140-8ыи атмос:55 срцую коррозию по ГОСТ 9.012 73, Цля сравнения опробуют образцы с известныи гакрытиеи (прототип), Данные об испытаниях гриведены в табл. 2. 1Лг " 1 Гг а Ц 1 Я "1 РЕДОГ20 воа 11 - 1113 Г:абхазоа 1111 я ";.ек.Це 1 а МЕ- - .О. ОЛЯГОДГг К г ЗС 11 МОДЕТВ 1 ГЮ ЦИЦКЙ н 1 с, к.- ; ицг,С.111 Оц абладает 251 О О О 1.:" .5 Са В С 11" ИН ГРЕ д 1 ецтам 11, Кра.г. ТС 10 01; легка 11 быстро "."етун 1 в:,ет .Г - , . теьпературе фарм 11.,сга 11 я пок:;" .: .,200-."10 С) спас-б-. -- , ,"яар 1,;-.д ;51 ас 1, ц,ерна; С -Ьь ,:;, , ., Д 11,Е ПОЛИ35 Г 5 Ь ОЛг 1;ОСбр;-; ; 1 Ггец 1 1 дго-.Егл 1:С 1-. - Е-" , , Г Рц ГШКИ КИ НЕГ 1 ЕОЕСаабГ ЯЗца. На поверхности образцов и детгпей получают покрытие толщиной чмкм, обладающее высокой коррозионцой стойкостью, адгезией и равномерностью. ПокрытйЬ плотное, представляет собой неорганические цицковые соединения, имеет серебристо-серый цвет, визуально цапа 511 цает металлическое цгп 1 ковое покрытие, полученное злектрохимпчес -ким путем, РГодить пинк выше его верхнего предела це рскомецдуется, посколькусостав будет вязким, что отрицательно сказывается ца адгезии покрытия.Кроме того. в составе для ццнкования должно быть выдержано Определенное соатцош ние хрома, вводимого в в 11 де хромового ангидрида, и цинка и должно укладываться в пределы 1;1- 1;15, Иное соотношение, как выявлено экспериментально, не может обеспечить достаточное количества храма в покрытии, обеспечивающего адгезию цинка к металлической подложке,Порошок алюмиц 11 я введен для предотвращения слипания частиц цинка, применяемого в ниде хлопьев. Кроме того, алюминий повышает коррозионную стойкость покрытия ч предает ему серебристый оттенок, Алюминий в количестве иеньшем гинего предела не обеспечивает требуемую гамму свойств и не позволяет получить у покрытия серебристый оттенок. В количествах боль 11 пгх установленного предела .алюминий ухудшает корразионную стойкость из-эа восстановления Сг в Сг в сусг 1 ензии (состав покрытия).Полигликоль или его эфир, в частности зтилкарбитал, вводят в качестве вссстацав 1 т:ля С;-.+" в С";- пои сушке пакаьт 1; в ,-",.50 в 3, ЦпецГцие; азтцлкарбитала менее 15 Х це обеспечивает требу:;м 1; алгез 11 ю, а более 507- .1 роиавый : ц Г 11 п .1. и и бГ 1 ро;ат ам а - .,51 и;,1: .4К, ".,", 118 7,Г Са, 8 г вводят пля .-С:а. ии покрытия блаГапа;"я котовой л;,"иГаетс зысакая карр-з,овца: -та.;0 гьа также для-, а,мя сузкц пр-:,:.:-." : 1 всле 1 ств 11 е- .:;5.;11 Панна 1,адгЕЗИЯ)1 СК 1;,1 И.ДЕВ,;, : и Ц 1;-, - ,ЦЯ; ГЗЯ 111 ЦЫ И Г:М Саиг,. Г ", 1,КЛ 1 ЗНЕСЕ 1,11 я 01 1,с ДнюЦУ 5 л 1 Ц,-ОгаЦ ГЭЕПИЕ 14 О та .-:.;.ее ".", ."; - ; ",":еспе 1 ит его пейст -д, Е " . г .сл/. -; КС 101 ПГЕС ОГ;7 е, ло,.а сабе 1 вге тПа ЬЬ 1 П 1 ЕЮ КОРРО: ИОН-.Ой СайКОСТИисм циць 1 Я 11 ьлзз 1 ц 11 чя Сг " вОсстанав1. Гливается РД ")и = том наны клараявляясь силь ц; ", ак 11 сл 11 телем, предОТВС-,.". в суспецзии ., Остап для цинкова"с;шт -.удерж 1.вяю 1В СгСтаВЕ,Р;.-,:"т - "Оияи Ю КИСЛОТУв мень 111 и.:- ити балт,. - ;:гх значениях, чеи5 1092ОПпредставляющий собой моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля на основе полимердисталлята, вво"дят в качестве поверхностно-активнога вещества, улучшающего адгезию покрытия к подложке, Введение ОПменьше указанного значения недостаточнодля выполнения им его функции в составе, а больше установленного значения экономически нецелесообразно,поскольку не будет получено сколькокибудь заметное улучшение характеристик покрытия.Для получения состава для цинкования использован цинковый пршок тн"па ДРМ, разработанный Институтом ме-таллургии Уральского научного центраАН СССР, состоящий из частиц сферической формы 1- 8 мкм (4% - 12 мкм,4% " 3 мкм, 10% - 4 мкм, 22% - 5 мкм, 2018% - 6 мкм, 36% - 7 мкм и 6% - 8 мкми алюминиевая пудра ГОСТ 5494-71),Состав для цинковакия может бытьпроиллюстрирован составом компонентов, сведенным в табл, 25Образцы с покрытиями, полученнымииз предлагаемого состава, подвергалифизико-механическим и коррозионкымиспытаниям. Прочность при изгибе оп 1 еделяли по ГОСТ 6806 "73, прочкбсть1 ри ударе по ГОСТ 4765-73, толщинупо МТНЦ, адгезию по ГОСТ 15140-78и ксррозиокную стойкость по ГОСТ 9,012-.73 и по методу Сазз,Испытание пористости цинкосодержащего покрытия по стали проводят мето-З 5дом с наложением,тока, Обезжиреннуюспиртом промытую и высушенную детальпогружают в ванну с раствором(табл.2) и соединяют с положитель 40ным полюсом источника постоянноготока. В качестве катода используютсвинцовую пластинку, Электролиз ведутпри напряжении 3 ф 0,4 В в течение 4 мин,В местах пор появляются синие пят"45на (следы пор до стали), После электролиза деталь просущивается при помощи прикладывания фильтровальной бумаги, на которой остаются отпечаткипор50Посчет пор осуществляется следую"щим образом, Фильтровальная бумага с отпечатками пор делится на квадраты площадью 0,25 см 2, в каждом из которых подсчитывается число нор.Среднее значение пор в квадрате расгсчитывается на 1 см площади поверх,ности,Испытание покрытия на изгиб по ГОСТ 6806-73 проводят на трех паралодельных образцах при 202 С и относительной влажности воздуха 65+5%.Пластинку накладывают на стержень наибольшего диаметра покрытием наружу и, плотно прижимая ее к стержню,плавно изгибают в течение 1-2 с на180 вокруг стержня, затеи покрытие в месте изгиба рассматривают в лупу на наличие трещин и отслаивания,Если зти дефекты отсутствуют, то производят изгибание пластинки каждый раз в другом месте последовательно от стержня большего диаметра к меньшему до тех пор, пока ке будут обнаружены вышеуказанные дефекты: трещиныили отслаивание, видимые в лупу причетырехкратном увеличении.Лдгезиоккые свойства полученных покрытий определяют методом решетчатого надреза по ГОСТ 15140-78.На испытуемом покрытии делают ке менее пяти параллельных надрезов до подложки бритвенным лезвием илискальпелем по линейке или шаблону на расстоянии 1 или 2 мм друго от другаи столько же надрезов, перпендикулярных к первым. В результате на покрытии образуется решетка из квадратов одинакового размера 1. 1 мм для покрытий трлщикой менее 60 мкм. Поверхность покрытия после нанесения решетки очищают кистью и оценивают адгезию.покрытия по четырехбальной шкале, Физико-механические и защитные1 свойства покрытия, полученного изпредлагаемого состава, приведены втабл. 3.В табл. 4 приведена шкала адгезиипокрытия по методу решетчатого надреза еАцгеэия получаемого покрытия составляла 1 балл,Использование предлагаемого состава не требует при подготовке поверхности использования кислот, что полностью исключает водородную хрупкость,имеющую место при гальваническом злектролитическом цинковании.Предлагаемый состав для цинкования имеет высокую технико-экономическую эффективность за счет высокойкоррозионной стойкости, отсутствияводородной хрупкости, отсутствиязагрязнения окружающей среды, стойкости к растворителям различных типов (бензин, тормозные жидкости, высокие температуры),1092204 Таблица тилкаритол,ас.7 П-.7, Водаас.Х НСЙ,мас. НН 4)йот 107мас.Х Сго, мас.Е Состав для цииковаяия порошок хлопья,мас.3 0,0005 Осталь ноеТаблица 2Концентрация, г/л Состав раствора Калий желеэистосинеродистый, 400 Таблица ч Характеристика поверхности Оценка в балла1 Края надрезов гладкие, отслаивания ку"очков покрытия не наблюдается,Редактор И,Бандура Заказ 3212/18 Тираж 9 ОО ПодписноеВНИИПИ Государственнпго к.змитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, 0-35, Рауаская наб .д, ,5 Филиал ИИ 1 Патеятф, г.ужгород, ул.Проектная,.1 Незначительное отслаивание покрытия в виде точеквдоль линии надрезов или в местах их пересеченияЬо 5 Х площади каждой решетки). Отслаивание покрытия вдоль линии надрезов илиполос ро 3 Я члощадр каждо,. рс;щлтри) Полне или частичное отслаивание покрытия полосами или квадратами вдоль линии надрезов более 357 площади калщой решетки),Составитель Б.БелоглазовТехред С,Иигунова Корректор И,Зрдейи