способ фосфатирования быстродвижущихся лент на агрегатах непрерывного действия

Формула изобретения

Способ обработки горячеоцинкованной и холоднокатаной стали на быстродвижущихся агрегатах непрерывного действия, включающий фосфатирование при 50-70^oС в растворе, содержащем, г/л:

РО₄ ^3- - 8,5-9,2

NO₃ ^- - 6,3-6,5

Zn²⁺ - 4-4,7

ClO₃ ^- - 2,7-4

Ni²⁺ - 0,3-0,45

отличающийся тем, что после фосфатирования проводят пассивацию в течение 1-3 с при 40-50^oC в растворе, содержащем, г/л:

Трилон Б - 0,15-0,25

Нитрит натрия - 0,12-0,2

а фосфатирование проводят в течение 3-6 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу обработки быстродвижущихся лент на агрегатах непрерывного действия холоднокатаной и горячеоцинкованной стали для обеспечения высокой коррозионной стойкости полученного покрытия без дальнейшего окрашивания и может быть использовано в металлургической промышленности.

Наиболее распространены способы обработки холоднокатаной и горячеоцинкованной стали для обеспечения высокой коррозионной стойкости в препаратах, содержащих хром. Однако ввиду высокотоксичности хроматных препаратов такие способы обработки остаются в прошлом (1).

Известен способ обработки холоднокатаной и горячеоцинкованной стали на быстродвижущихся агрегатах в растворе, содержащем, г/л (2):

Zn²⁺ (2) - 2-50

РO₄ ^3- - 3-150

NO₃ ^- - 0,1-50

F^- - 0,01-20

и в качестве ускорителя 0,01-50 г/л СlO₃ ^- и/или 0,01-10 г/л гидроксиламина или соли гидроксиламина, имеющие содержание свободной кислоты в пределах от 2 до 30 пунктов и температуру от 50 до 90^oС. Возможны компоненты 1-3 г/л Ni²⁺ и/или Мn²⁺.

Однако указанный способ обработки не обеспечивает достаточно высокого уровня антикоррозионных свойств обработанной таким образом холодноканой и горячеоцинкованной углеродистой стали в неокрашенном состоянии, в частности при испытаниях в камере соляного тумана и при испытаниях на погодостойкость, и не позволяет получить покрытие, обладающее достаточной водонепроницаемостью.

Задачей изобретения является создание способа обработки холоднокатаной и горячеоцинкованной углеродистой стали на скоростных агрегатах непрерывного действия, повышающего коррозионную стойкость получаемого фосфатного покрытия и обеспечивающего водонепроницаемость холоднокатаной и горячеоцинкованной стали.

Указанная задача достигается тем, что после фосфатирования с целью уплотнения фосфатного покрытия проводится пассивация в течение 1-3 сек при температуре 40-50^oС в растворе, содержащем 0,15-0,25 г/л трилона Б и 0,12-0,2 г/л нитрита натрия. Предложенный способ обработки включает в себя следующие операции:

1) фосфатирование при температуре 50-75^oС в течение 3-6 сек в растворе, содержащем, г/л:

РO₄ ^3- - 8,5-9,2

NO₃ ^- - 6,3-6,5

Zn²⁺(2) - 4,0-4,7

СlO₃ ^- - 2,7-4,0

Ni²⁺ - 0,3-0,45

2) пассивация при температуре 40-50^oС в течение 1-3 сек в растворе содержащем, г/л:

трилон Б - 0,15-0,25

нитрит натрия - 0,12-0,2

3) окончательная промывка.

Заявляемое техническое решение имеет следующее отличие от прототипа:

1) процесс фосфатирования производят в течение 3-6 сек;

2) при температуре 50-75^oС;

3) в растворе, имеющем состав, г/л:

РO₄ ^3- - 8,5-9,2

NО₃ - 6,3-6,5

Zn²⁺ (2) - 4,0-4,7

СlO₃ - 2,7-4,0

Ni²⁺ - 0,3-0,45

4) последующая промывка;

5) пассивация в течение 1-3 сек при температуре 40-50^oС в растворе, г/л:

трилон Б - 0,15-0,25

нитрит натрия - 0,12-0,2

6) окончательная промывка.

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений с указанными отличиями.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Опытные образцы горячеоцинкованной стали по ГОСТ 14918-80 размером 0,09-0,13 м² подвергались обработке следующим способом:

Фосфатирование в течение 3 сек. При температуре 50^oС составом при следующем соотношении компонентов, г/л:

PO₄ ^3- - 8,5

NО₃ - 6,3

Zn²⁺ - 4,0

СlO₃ ^- - 2,7

Ni²⁺ - 0,3

с последующей пассивацией в течениe 1 сек при температуре 40^oС в растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:

трилон Б - 0,2

нитрит натрия - 0,16

и окончательная промывка.

В результате данного способа обработки образовался плотный ровный мелкокристаллический фосфатный слой серого цвета массой 1,5 г/м².

При испытании на коррозионную стойкость образцов в неокрашенном состоянии получены следующие результаты:

- в камере солевого тумана испытуемые образцы сохраняются без видимых следов коррозии в течение 190 часов;

- на погодостойкость (цикл атмосферных осадков 12 мин/ч при температуре 70-75^oС) не подвергались следам коррозии в течение 500 час.

При испытании на водонепроницаемость при протирании обработанной поверхности ватным тампоном, смоченным водой, не происходило впитывания влаги.

Пример 2

Опытные образцы горячеоцинкованной стали по ГОСТ 149-80 размером 0,09-0,13 м² подвергались обработке следующим способом:

Фосфатирование в течение 6 сек при температуре 75^oС в растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:

РO₄ ^3- - 9,2

NO^-3 - 6,5

Zn²⁺ - 4,7

СlO₃ ^- - 4,0

Ni²⁺ - 4,45

с последующей пассивацией в течение 3 сек при температуре 50^oС в растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:

трилон Б - 0,25

нитрит натрия - 0,2

и окончательной промывкой.

При проверке на коррозионную стойкость испытуемых образцов в неокрашенном состоянии получены следующие результаты:

- в камере солевого тумана испытуемые образцы сохраняются без видимых следов коррозии в течение 210 часов;

- при испытании на погодостойкость (цикл атмосферных осадков 12 мин/ч, температура 70-75^oС) не подвергались коррозии в течение 550 час.

При испытании на водонепроницаемость при протирании обработанной поверхности ватным тампоном, смоченным водой, не происходило впитывания влаги.

Пример 3

Опытные образцы горячеоцинкованной стали по ГОСТ 14918-80 размером 0,09-0,13 м² подвергались обработке следующим способом:

Фосфатирование в течение 4 сек при температуре 63^oС в растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:

РO₄ ^3- - 8,85

NO₃ ^- - 6,4

Zn²⁺ - 4,35

СlO₃ ^- - 3,35

Ni²⁺ - 0,375

с последующей пассивацией в течениe 2 сек при температуре 45^oС в растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:

трилон Б - 0,2

нитрит натрия - 0,16

и окончательной промывкой.

В результате данного способа обработки образовался плотный ровный мелкокристаллический фосфатный слой серого цвета массой 1,5 г/м².

При испытании на коррозионную стойкость образцов в неокрашенном состоянии получены следующие результаты:

- в камере солевого тумана испытуемые образцы сохраняются без видимых следов коррозии в течение 200 часов;

- при испытании на погодостойкость (цикл атмосферных осадков 12 мин/ч, температура 70-75^oС) не подвергались следам коррозии в течение 525 час.

При испытании на водонепроницаемость при протирании обработанной поверхности ватным тампоном, смоченным водой, не происходило впитывания влаги.

Пример 4 (по прототипу)

Опытные образцы горячеоцинкованной стали по ГОСТ 14918-80 размером 0,09-0,13 м² подвергались обработке следующим способом:

1. Травление (15% H₂SO₄, погружение 5 сек, комнатная температура).

2. Промывание

3. Активирование (Fixodine С 16), содержащем фосфат титана, активатор Henkel KgaA Дюссельдорф)

4. Фосфатирование, г/л:

РO₄ ^3- - 60

NO₃ ^- - 5,2

Zn²⁺ - 9,0

СlO₃ ^- - 15,2

Ni²⁺ - 2,0

F^- - 6,5

4. Промывание, ve - водой.

5. Просушивание воздухом при температуре 70^oС.

При данном способе обработки получается плотный мелкокристаллический гомогенный бесцветный фосфатный слой массой 1,03 г/м².

При испытании на коррозионную стойкость образцов в неокрашенном состоянии получены следующие результаты:

- в камере солевого тумана испытуемые образцы сохраняются без видимых следов коррозии только 145 часов;

- при испытании на погодостойкость (цикл атмосферных осадков 12 мин/ч, температура 70-75^oС) не подвергались следам коррозии в течение только 300 час.

При испытании на водонепроницаемость при протирании обработанной поверхности ватным тампоном, смоченным водой, происходило впитывание влаги.

Из приведенных примеров видно, что использование предлагаемого способа обработки холоднокатаной и горячеоцинкованной стали позволяет значительно увеличить коррозионную стойкость и водонепроницаемость холоднокатаной и горячеоцинкованной стали в неокрашенном состоянии.

Источники информации

1. Патент заявки 62-270781. Патент 1292458 (аналог).

2. Патент 19639597 A1 Германия МКИ С 23 С 23 С 22/44. Заявл. 26.09.96. Опубл. 09.04.98 (прототип).