Cтраница 1
Фосфатированные образцы погружали в 1 % - ные растворы соединений на 1 мин, промывали, осушали и окрашивали. Оценку коррозионной стойкости образцов осуществляли по следующей шкале: А - отлично, отсутствие коррозии на нанесенных царапинах: В - хорошо, коррозия только на нанесенных царапинах; С - умеренно, легкая коррозия на окрашенной поверхности; Ь - удовлетворительно, умеренная коррозия на окрашенной поверхности; Е - плохо, сильная коррозия на окрашенной поверхности. Знак обозначает выше среднего, а - ниже среднего в пределах категории. [1]
Окрашенные фосфатированные образцы помещают в камеру солевого тумана, образуемого распылением 3 % - ного раствора NaCl при температуре 35 С. На фосфа-тированных образцах, не защищенных лакокрасочным покрытием, точки ржавчины появляются через несколько часов ( а иногда и минут); образцы с лакокрасочным покрытием выдерживают испытание в течение от 250 до нескольких тысяч часов. [2]
Волочение фосфатированных образцов с твердой мыльной пленкой проходило нормально, задиры на поверхности металла как при горячем, так и при холодном фосфатировании отсутствовали. [3]
Из табл. 21 следует, что в невской воде фосфатированные образцы оказались устойчивыми при давлении до 12 атм как в жидкой, так и паровой фазах; в черноморской воде фосфатированные образцы были устойчивыми лишь в течение 50 ч при 6 атм. [4]
Из табл. 21 следует, что в невской воде фосфатированные образцы оказались устойчивыми при давлении до 12 атм как в жидкой, так и паровой фазах; в черноморской воде фосфатированные образцы были устойчивыми лишь в течение 50 ч при 6 атм. [5]
Контроль качества фосфатной пленки, кроме коррозионных испытаний, производится также по весу ( см. гл. Вес пленки определяют по убыли веса фосфатированных образцов после удаления с их поверхности фосфатной пленки. Обычно для этого берут одинаковые фосфатированные образцы размерами 7 5 X 10 или 10 X 15 см, которые после взвешивания на аналитических весах обрабатывают в соответствующем растворе, промывают водой, высушивают и снова взвешивают. Раствор хромового ангидрида, используемый для удаления пленки, должен время от времени обновляться, так как под действием накапливающейся в нем фосфорной кислоты растворяется основной металл, что сказывается на точности определения веса пленки. Фосфатная пленка с цинка может быть удалена в водном растворе Н2Сг04 ( 25 г / л) при 50 С в течение 2 мин. Хорошие результаты также получаются при протирке фосфатированной поверхности в течение 1 - 2 мин 1 % раствором ( NH4) 2Cr207 B концентрированном раствора аммиака при комнатной температуре. С целью уменьшения растворимости цинкового покрытия во время удаления с него фосфатной пленки было предложено [33] обрабатывать фосфатированную оцинкованную поверхности 5 % растворами винной или лимонной кислоты при 18 - 20 С в течение 0 5 - 1 0 мин. [6]
Пористость фосфатного слоя выявляют и другим методом. В 1 н раствор Na2SO4 на 24 ч погружают фосфатированный образец, после чего в растворе колориметрически определяют количество железа, которое перешло в него сквозь поры фосфатного слоя. [7]
Наличие фосфатной пленки положительно сказывается и на, коррозионной стойкости покрытий. Например, при испытании покрытий из поликапролактама толщиной 300 - 400 мк во влажной камере при 50 С на фосфатированных образцах через 75 суток не было обнаружено каких-либо существенных изменений, в то время как пленка на опескоструенной, но не фосфатированной поверхности полностью изменила свой цвет. [8]
Наличие фосфатной пленки положительно сказывается и на коррозионной стойкости покрытий. Например, при испытании покрытий из поликапролактама толщиной 300 - 400 мк во влажной камере при 50 С на фосфатированных образцах через 75 суток не было обнаружено каких-либо существенных изменений, в то время как пленка на опескоструенной, но не фосфатированной поверхности полностью изменила свой цвет. [9]
Контроль качества фосфатной пленки, кроме коррозионных испытаний, производится также по весу ( см. гл. Вес пленки определяют по убыли веса фосфатированных образцов после удаления с их поверхности фосфатной пленки. Обычно для этого берут одинаковые фосфатированные образцы размерами 7 5 X 10 или 10 X 15 см, которые после взвешивания на аналитических весах обрабатывают в соответствующем растворе, промывают водой, высушивают и снова взвешивают. Раствор хромового ангидрида, используемый для удаления пленки, должен время от времени обновляться, так как под действием накапливающейся в нем фосфорной кислоты растворяется основной металл, что сказывается на точности определения веса пленки. Фосфатная пленка с цинка может быть удалена в водном растворе Н2Сг04 ( 25 г / л) при 50 С в течение 2 мин. Хорошие результаты также получаются при протирке фосфатированной поверхности в течение 1 - 2 мин 1 % раствором ( NH4) 2Cr207 B концентрированном раствора аммиака при комнатной температуре. С целью уменьшения растворимости цинкового покрытия во время удаления с него фосфатной пленки было предложено [33] обрабатывать фосфатированную оцинкованную поверхности 5 % растворами винной или лимонной кислоты при 18 - 20 С в течение 0 5 - 1 0 мин. [10]
Хроматирование, еще часто применяемое для последующей обработки цинка, не может считаться оптимальным методом антикоррозионной защиты. Длительными испытаниями в условиях высокой влажности и повышенной температуры установлено, что все виды хроматной пассивации не предохраняют полностью цинковые покрытия от коррозии. Сравнительные испытания при температуре до 50 С образцов цинка, подвергавшихся перед окраской эмалевыми красками фосфатированию и хроматированию, показали [6], что более высокой коррозионной стойкостью обладают предварительно фосфатированные образцы. [11]
Обработанное железо в течение 1 ч нагревают в воздухе при-800 С. В результате на поверхности металла образуется пленка с 6ПП 3 - 5 мкм светло-серого цвета. Пленка прочно сцеплена с металлом и не отстает даже при сгибании под углом 180, не деформируется при нагревании до 800 С в нейтральной атмосфере и обладает высокими электроизоляционными свойствами. Фосфатированные образцы промывают в чистой воде, высушивают сжа. Затем образцы взвешивают и снова помещают в печь, уже при 100 С. При указанной температуре образцы находятся 10 мин и после этого температуру за 30 мин повышают до 180 С и поддерживают постоянной 45 мин. После этого образцы помещают в эксикатор, дают им остыть и повторно взвешивают. Оптимальной считается потеря за период испытания около 10 % первоначального веса фосфатных пленок. Такая потеря веса практически не влияет на защитные свойства пленок. Потери, превышающие 15 %, снижают коррозионную стойкость пленки. Для цинк-фосфатных пленок потеря веса около 10 % соответствует удалению примерно 1 моль кристаллизационной воды. Термостойкость пленок оценивается степенью потери в весе. [12]
Сэзаном [45] под микроскопом за формированием фосфатной пленки, - показали, что в растворе, обогащенном ионами железа, в начальный период образуются осадки некристаллического строения, располагающиеся по границам зерен и рисок поверхности металла. В свежих растворах, необогащенных железом / возникают правильные кристаллы в форме параллелепипеда. Результаты исследований показали, что фосфатная пленка формируется следующим образом: сначала возникает пленка окиси железа, затем на ней образуется защитный слой фосфатов того или иного состава. При переменном изгибании фосфатированных образцов из тонкой жести видимый кристаллический фосфатный слой осыпается в виде мелкодисперсного порошка, а на обнажившейся поверхности обнаруживается аморфная гладкая, тонкая пленка, сильно сращенная с основным металлом. Пленка, как показали испытания, сильно пориста и легко растворяется в разбавленной соляной кислоте. Очевидно, в результате фосфатирования металла на его поверхности возникают два слоя: 1) первичный или барьерный, непосредственно прилегающий к металлу, сращенный с ним, гладкий, тонкий, эластичный и весьма пористый; 2) наружный, кристаллического строения, хрупкий, состоящий из хорошо кристаллизованных вторичных и третичных фосфатов; этот слой и является носителем ценных качеств, присущих обычной фосфатированной поверхности. [13]
Также простым является испытание фосфатных пленок в тумане, получаемом при распылении 5 % ( реже 20 %) раствора NaCl в закрытой камере при 35 С. Раствор NaCl должен быть нейтральным и не содержать соединений иода. Образцы размерами 10 X 30 см подвешивают в камере вертикально на нитке из искусственного волокна или же помещают наклонно под углом 15 - 30 к горизонту на неметаллической и токоизолированной подставке. При испытании фосфатированных и окрашенных образцов на одной стороне их делают царапину в виду буквы X; надрез делают на расстоянии 1 3 см от кромки образца. Для производства надреза, согласно американскому стандарту ASTM B1654 - 61, применяют резец особой конструкции, снабженный наконечником из WC - твердого сплава. Продолжительность испытания в туманной камере неокрашенных фосфатированных образцов, только пассивированных хромовой кислотой, составляет несколько часов. Для окрашенных образцов, в зависимости от схемы окраски и защитных свойств пленки, длительность испытания может составить от 250 до нескольких тысяч часов. Образцы после испытания промывают, просушивают и обдувают сильной струей воздуха, направленной на линию надреза краски, часть которой при этом вследствие развившейся подслойной коррозии, сдувается. Для удаления отслаивающейся краски используют специальную липкую ленту, наносимую под некоторым давлением ( нажимом) на окрашенную поверхность образцов после их коррозионных испытаний. При последующем отрыве ленты она увлекает за собой и непрочно сцепленную краску. По размерам оголенных участков поверхности подсчитывают, в соответствии со специальной шкалой, приведенной в указанном выше стандарте, степень адгезии и коррозионную стойкость испытуемого лакокрасочного покрытия и также оценивают адгезионную и защитную способность пленки. С целью ускорения коррозионных испытаний в туманной камере предусматривается, согласно американскому стандарту ASTMB 368 / 61 Т, распыление5 % раствора NaCl, содержащего 1 гСиС12 - 2Н2О ( 3 78 л), рН которого поддерживают в пределах 3 1 - 3 3 добавлением уксусной кислоты; температура в камере повышается до 48 С. При этом продолжительность испытания заметно сокращается. [14]
Описанные методы коррозионных испытаний все же длительны. Для их ускорения [28] была разработана методика, позволяющая определять защитные свойства пленки быстрее и более точно по сравнению с существующими видами испытаний. Для испытаний выбран раствор ( в г / л): NaCl-50, 30 % - ная Н202 - 5 и ледяная Н3СООН - 10 мл / л; tpa6 20 - 50 С; тобр 60 мин ( фосфати-рованных и пассивированных неокрашенных образцов. Метод основан на различной скорости растворения металла ( железа) до и после его фосфатирования, которая рассчитывается по результатам определения концентрации железа в растворе колориметрическим анализом. Разработанный метод позволяет выявлять уже небольшое различие свойств фосфатной пленки в зависимости от способа ее получения и пассивирования. Обработка фосфатированной стали в растворах Н3Р04 и Н2Сг04, сопровождающаяся образованием на ее поверхности тонких пленок из фосфата и хромата железа, тем больше повышает коррозионную стойкость пленки, чем выше концентрация пассивирующего раствора. Переход железа в раствор за 40 мин коррозионных испытаний ( при 20 С) образцов фосфатированных и пассивированных в 1 % растворе был в 2 7 раза меньше, а в 5 % растворе в 5 8 раза меньше, чем у непассивированных, но также фосфатированных образцов. С увеличением продолжительности испытания количество растворенного железа растет линейно. Дальнейшими исследованиями [29] было установлено, что этот раствор пригоден также и для испытания окрашенных фосфатированных образцов. Увеличение продолжительности испытания до 64 ч дает возможность более четко устанавливать различия в защитной способности фосфатных пленок и лакокрасочных покрытий. С позволяет сократить тобр до 24 - 48 ч даже для лакокрасочных: покрытий. Испытания показали, что наибольший эффект пассивирования фосфатных пленок достигается при обработке их разбавленной Н2Сг04 в особенности если из нее ионообменными смолами предварительно удалены ионы тяжелых и щелочных металлов. [15]