Формирование - фосфатная пленка
Cтраница 2
Получение фосфатных пленок сравнительно несложно и легко осуществимо. Однако сущность явления, обусловливающих формирование фосфатной пленки, сложна. Между тем установление закономерностей и выяснение механизма образования пленки помимо теоретического интереса весьма важно для создания научно обоснованной, оптимальной технологии фосфатирования, его контроля и дальнейшего совершенствования. [16]
 |
Типы заготовок, полученные. / - комбинированной вытяжкой. 2 - обратным выдавливанием. 3 - прямым выдавливанием. 4 - механической обработкой резанием. [17] |
В случае получения заготовки механической обработкой следует учитывать параметры шероховатости поверхности: Rz 6 3 - 40 мкм. С увеличением Rz ухудшаются условия формирования фосфатной пленки, используемой для уменьшения трения при обработке стали, и повышается вероятность разрушения слоя покрытия. [18]
Корректирование фосфатирующих растворов прежде всего преследует цель поддержания требуемой кислотности - общей Ко и свободной / Сс - Общую кислотность проверяют титрованием пробы раствора с индикатором фенолфталеином, свободную - с метиловым оранжевым. Чрезмерное повышение Кс увеличивает продолжительность формирования фосфатной пленки, а понижение / Сс, так же как и температуры раствора, сопровождается получением тонких пленок. [19]
Для фосфатирования изделий из стали, алюминия, магния, кадмия, цинка и их сплавов предложен [175] следующий безводный состав ( в вес. Фосфатирование при 55 - 70 С длится 0 5 - 15 мин. Изобутиловый спирт добавляют для повышения растворимости фосфорной кислоты в хлорированных углеводородах, а уксусная кислота способствует формированию плотной и твердой мелкокристаллической фосфатной пленки. При отсутствии уксусной кислоты образуется пористая толстая крупнокристаллическая пленка неудовлетворительного качества. [20]
Несомненно, однако, что рассмотренные свойства поверхности металлов оказывают влияние и на процесс формирования фосфатной пленки и кристаллизации фосфатов. Активные участки поверхности являются центрами кристаллизации фосфатов. С повышением числа активных участков, вследствие различного состояния и неоднородности поверхности, возрастает ее энергетический баланс или потенциал и увеличивается количество центров кристаллизации, что способствует ускорению формирования фосфатной пленки. Поэтому факторы, благоприятствующие росту числа активных участков поверхности и центров кристаллизации, должны способствовать также оптимизации пленкообразования. Прежде всего необходимо создать пересыщение фосфатами раствора на границе его с металлом. Для этого увеличивают концентрацию первичных фосфатов, вводят активизирующие добавки, повышают рН и температуру раствора, перемешивают и наносят его тонким слоем. С увеличением пересыщения раствора резко возрастает скорость образования зародышей, являющихся центрами кристаллизации фосфатов. [21]
 |
Влияние HNOi ( / и нитратов ( 2 на продолжитель-ность формирования фосфатной пленки. [22] |
Применяемые в ряде фосфатирующих составов добавки нитратов и нитритов способствуют интенсификации процесса формирования пленки. Как показали исследования [174], это связано не только с добавочным окисляющим действием нитрат-иона, так как положительное влияние проявляется лишь при связи его с катионами кальция, стронция, бария. Предполагается решающее влияние азотистой кислоты, образующейся в результате гидролиза вводимых в раствор нитратов, степень которого связана с природой катиона. Наличие в растворе азотной кислоты приводит к одновременному влиянию двух противоположно направленных факторов: окислительному действию нитратов, способствующему ускорению формирования пленки фосфатов, и повышению с концентрацией кислоты растворимости фосфатов, что может замедлить процесс образования защитного слоя. Введение нитрата цинка значительно снижает продолжительность формирования фосфатной пленки, не ухудшая ее защитных свойств. Очевидно, что поддержание оптимальной концентрации нитратов в растворе так же важно, как и концентрации фосфорной кислоты. [23]
По приведенной схеме решающее значение для пленкообразования придается гидролизной Н3Р04 и продуктам ее взаимодействия с металлом. Участие вводимых фосфатов в образовании пленки не учитывается. Если бы фосфатная пленка образовалась по указанной схеме, то она должна была состоять только из фосфатов обрабатываемого металла. Однако исследования показывают, что фосфатная пленка на железе, полученная из растворов марганцовожелезных фосфатов, содержитХжелеза в 2 раза меньше, чем марганца [32], а по другим данным [33], - еще меньше. Наши исследования показали, что в формировании фосфатной пленки участвуют не только имеющиеся в растворе фосфаты, но и соединения, которые вводятся в него, например в качестве ускоряющих добавок. [24]
Нами неоднократно изучалось влияние состояния поверхности на процесс образования и свойства фосфатной пленки. Установлено, что из минеральных кислот наиболее сильное действие на повышение шероховатости и бпл, а также на увеличение продолжительности выделения водорода во время фосфатирования оказывает предварительная обработка металла в азотной кислоте. Предварительное травление образцов стали в 10 - 15 % - ной HN03 в течение 15 мин способствует образованию фосфатной пленки толщиной в 100 - 150 мкм. На увеличение бпл микрогеометрию ее и продолжительности выделения водорода оказывает влияние продолжительность обработки металла в кислоте: с увеличением времени травления значения указанных характеристик сначала возрастают, а затем уменьшаются. Для 10 % раствора H2S04 ( 50 С) оптимальная продолжительность предварительного травления составляет 20 мин, а для азотной кислоты 10 - 15 мин. Наблюдаемый максимальный эффект травления, по-видимому, является следствием постепенного уменьшения числа активных участков и центров кристаллизации на его поверхности, что способствует формированию крупнокристаллической фосфатной пленки. [25]
Страницы: 1 2