Cтраница 3
Увеличение содержания фосфорной кислоты с 2 - 3 до 8 - 10 г / л способствует повышению защитных свойств фосфато-окисных пленок. Нитрат бария приводит к образованию более коррозионно-стойкой фосфато-окисной пленки, чем нитрат кальция. [31]
Установлено, что цвет фосфато-окисной пленки изменяется в зависимости от содержания в стали углерода и легирующих элементов. На деталях из стали марок ШХ15 фосфато-окисные пленки имеют серый цвет, что удобно-для контроля качества их поверхности. На малолегированной стали образуется гладкая равномерно окрашенная в черный цвет пленка. [32]
По мере повышения концентрации нитратов в растворе, содержащем первичные фосфаты железа, марганца или цинка ( 30 - 35 г / л), размеры кристаллов фосфатов, составляющих фосфатную пленку, уменьшаются, а обусловленная ими кристаллическая структура изменяется: шероховатость исчезает, пленка становится гладкой, блестящей, более тонкой и приобретает темно-синюю окраску. На поверхности сначала образуются небольшие участки фосфато-окисной пленки, которая при дальнейшем повышении концентрации нитратов уже полностью покрывает металл. [33]
Ямпольского [4] подтверждаются высокие защитные, механические и термические свойства фосфато-окисных пленок. При испытании в 3 % растворе NaCl признаки коррозии на деталях, покрытых фосфато-окисной пленкой, появляются лишь через 3 - 4 чт что характеризует высокую защитную способность этой пленкн по сравнению с окисной, которая в тех же условиях начинает разрушаться уже спустя 5 - 10 мин; механическая прочность пленкн в 10 - 15 раз выше окисной. При 300 - 500 С фосфато-окисная пленка приобретает пепельно-серый цвет. После промасливания первона -; чальный черный цвет пленки полностью восстанавливается, а также остаются неизменными пористость, высокая механическая прочность и другие свойства. [34]
Процесс образования фосфато-окисной пленки и в данном случае сопровождается выделением водорода и определяется концентрацией фосфорной кислоты и нитратов. При малом содержании нитрата и высокой концентрации фосфорной кислоты ( выше 20 г / л) образование фосфато-окисной пленки не происходит, а наблюдается травление металла, сопровождаемое длительным выделением водорода. Оптимальное соотношение между фосфорной кислотой и нитратом зависит от природы последнего. [35]
Из фосфатов щелочноземельных металлов наименьшей растворимостью обладает фосфат бария. Поэтому при добавлении к фосфа-тирующему раствору нитрата бария освобождение азотной кислоты происходит быстрее и наиболее полно, а фосфато-окисная пленка образуется уже при меньшей его концентрации, что подтверждается экспериментально. [36]
Наиболее интенсивную черную окраску имеют фосфато-окисные пленки, образующиеся в растворах нитратов щелочноземельных металлов, особенно солей стронция и бария. Пленка, получающаяся в присутствии нитрата алюминия, имеет преимущественно светлосерую окраску, а под действием нитрата хрома фосфато-окисная пленка становится зеленой. [37]
Испытания показали, что окисная пленка начинала разрушаться уже после пропускания через трубку около 100 г песка, а для удаления фосфато-окисной пленки песка потребовалось в 10 - 12 раз больше. [38]
Было также установлено, что добавление к фосфатирующему раствору перекиси марганца ( 10 - 20 г / л) в виде пиролюзита повышает защитно-декоративные свойства фосфато-окисной пленки. Перекись марганца, медленно реагируя со свободной кислотой, способствует более полному удалению из раствора FeO, окисляя ее в Fe203, протекают дополнительные окислительные процессы, благоприятствующие формированию фосфато-окисной пленки с более высокими защитно-декоративными свойствами. [39]
Добавление к этому раствору нитрата цинка ( 5 г / л) существенного влияния на процесс образования и свойства пленки не оказывает. Рабочая температура раствора 18 - 25 С, тобр1 8 - 12 мин ( тобр; 12 мин вызывает образование легко удаляемой пленки), В результате образуется гладкая аморфная пленка по структуре и внешнему виду, схожая с фосфато-окисной пленкой на стали и цинке. Фосфато-окисная пленка на алюминии обладает высокими адгезионными, антикоррозионными и электроизолирующими свойствами, выдерживает нагрев до 300 С, а пробивное напряжение ее не менее 200 в. Образцы из дуралюмина ( Д1АТ и Д1АМ), обработанные в приведенном выше растворе и покрытые одним слоем грунта, при испытании в 3 % растворе NaCl оставались без изменений более 7 месяцев. Описанный метод фосфатирования алюминия применяют в приборостроительной, радиотехнической и других отраслях отечественной промышленности. [40]
СЭпервые проведенное нами исследование ( гл. IV) влияния нитра - - тов на процесс образования и свойства фосфатной пленки показало, что при фосфатировании в присутствии нитратов кальция, стронция, бария, никеля, кобальта, алюминия, хрома и железа на поверхности металла образуется пленка нового вида - фосфато-окисная пленка - гладкая и аморфная. По внешнему виду и цвету она напоминает окисную, образующуюся на стали при щелочном оксидировании. Однако по механизму образования, химическому составу и многим физико-химическим свойствам она является разновидностью фосфатной пленки. [41]
Толщина фосфато-окисных пленок изменяется в пределах 1 - 5 мкм, а окисных - 1 - 3 мкм, но не этим объясняются более высокие защитные свойства фосфато-окисных пленок. Как показали исследования 12 ], окисные пленки состоят из магнитной окиси железа и при соответствующих условиях способствуют развитию коррозионного процесса на поверхности покрываемого ими металла. Фосфато-окисные пленки состоят из средних фосфатов, сильно сро-щенных с основным металлом, и обладают относительно высокими защитными и другими свойствами. [42]
Добавление к этому раствору нитрата цинка ( 5 г / л) существенного влияния на процесс образования и свойства пленки не оказывает. Рабочая температура раствора 18 - 25 С, тобр1 8 - 12 мин ( тобр; 12 мин вызывает образование легко удаляемой пленки), В результате образуется гладкая аморфная пленка по структуре и внешнему виду, схожая с фосфато-окисной пленкой на стали и цинке. Фосфато-окисная пленка на алюминии обладает высокими адгезионными, антикоррозионными и электроизолирующими свойствами, выдерживает нагрев до 300 С, а пробивное напряжение ее не менее 200 в. Образцы из дуралюмина ( Д1АТ и Д1АМ), обработанные в приведенном выше растворе и покрытые одним слоем грунта, при испытании в 3 % растворе NaCl оставались без изменений более 7 месяцев. Описанный метод фосфатирования алюминия применяют в приборостроительной, радиотехнической и других отраслях отечественной промышленности. [43]
Для фосфатирования мягкого алюминия А оптимальным оказался раствор: Н3Р04 ( плотностью 1 266 г / см) - 303 мл, К2Сг207 - 22 7 г, NaF - 2 4 и вода - 697 мл; tps6 - 45 С, тобр 60 мин. Получается гладкая, аморфная, фосфато-окисная пленка светло-зеленого цвета. [44]
Испытаниями установлено, что фосфато-окисные пленки в значительно большей степени защищают цинк от коррозии, чем пассивные пленки, образующиеся в растворах хромовой кислоты или ее солей. Рабочая температура 70 5 С, а продолжительность фосфатирова-ния 30 - 40 мин. Образующаяся на цинке фосфато-окисная пленка темно-серого цвета обладает высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью. [45]