иття.
Стосовно до чорних металів найбільш ефективним процес фосфатування є в тому випадку, коли обробляються вироби з чавуну або вуглецевих сталей. На легованих сталях через наявність на їх поверхні пасивної плівки фосфатні покриття погано зчіплюються з основою, нерівномірні і володіють незадовільними властивостями.
Для фосфатирования застосовуються розчини різних складів. У цих розчинах вироби обробляються або безпосередньо (хімічне фосфатування), або при одночасному накладенні електричного струму (електролітичне фосфатування). Залежно від складу розчину і способу фосфатирования застосовуються різні режими обробки виробів.
Сутність явищ, що виникають при взаємодії металу з фосфатованими розчинами, вивчена ще недостатньо.
За однією зі схем процес фосфатирования представляється йде в дві стадії. Спочатку йде електрохімічне розчинення металу з утворенням розчинних сполук. Надалі розчинні сполуки, взаємодіючи з іонами металу на поверхні фосфатіруемого вироби, в результаті вторинного осадження утворюють пасивний захисний шар з нерозчинних двох- і трехзамещенний фосфатів:
+ 2H3PО4? Fe (Н2РО4) 2 + Н2 2.21+ Fe (Н2РО4) 2? FeНРО4 + Н2 2.22+ 2FeНРО4? Fe3 (РО4) 2 + Н2 2.23
Аналогічно реакції йдуть з цинком.
Осадження фосфатного шару на металевій поверхні внаслідок утворення дво- і трехзамещенний фосфатів відбувається, таким чином, лише після збагачення фосфорно-кислого розчину сполуками заліза. Процес збагачення зазвичай є тривалим, погано піддається контролю і незручним.
Підготовка поверхні робить великий вплив на якість фосфатної плівки. Наприклад, деталі з чистової механічною обробкою поліруванням, фосфатованими з утворенням тонкої мелкокристаллической плівки, з товщиною не більше 6-10 мкм. аналогічні результати дає підготовка поверхні очищенням металевим піском, гідропіскоочищення і сухий галтовку з піском. Травлення призводить до утворення пухкої крупнокристалічною плівки, товщиною до 40-50 мкм. У зв'язку з цим деталі після травлення промивають у 3-5% розчині кальцинованої соди, а після промивають водою, і тільки після цих операцій фосфатують.
Хімічне фосфатирование без введення добавок найбільш поширене, тому фосфатна плівка при цьому процесі найбільш доброякісна. Прийнята концентрація препарату Мажеф при фосфатірованін дорівнює 27-32 г/л. Розчинення препарату супроводжується частковим його розкладанням і утворенням нерозчинних сполук, які осідають на дні ванни. Повністю цей осад не видаляють, тому він бере участь в утворенні фосфатної плівки.
При фосфатірованін без добавок процес ведуть при робочій температурі розчину 96-98 ° С. Для отримання заданої температури розчин доводять до кипіння, після чого нагрівання вимикають, і давши осісти взмученной осадку, завантажують деталі. Підтримка температури ведуть постійно підігріваючи розчин, не даючи розчину закипіти, тому взмученной осад осідає на поверхні деталей, надаючи їм брудний вигляд, і погіршує якість фосфатної плівки.
Реакція між компонентами препарату Мажеф і металом деталей супроводжується бурхливим виділенням водню, яке поступово знижується і заканчівается повністю, коли вся поверхня деталей покриється, без просвітів, нерозчинної плівкою. Для повної впевненості в закінченні процесу деталі витримують у ванні ще 5-10 хв., Після чого вивантажують, промивають і сушать.
Тривалість фосфатування залежить від призначення фосфатної плівки. Так, при фосфатировании з метою захисту від корозії витримка деталей у ванні залежить від марки стали і коливається в межах 1-2 години. Для електроізоляційного покриття час витримки у ванні становить 30-40 хв., А для запобігання від затікання розплавленого металу достатньо 20-30 хв. В останніх випадках вивантаження деталей виробляють до закінчення реакції.
Фосфатирование в гарячих розчинах з введенням добавок прискорює процес утворення фосфатної плівки і дозволяє вести його при більш низьких температурах. У ряді випадків препарат Мажеф повністю замінюють кислими Фосфорнокислий солями натрію, цинку, марганцю і навіть фосфорною кислотою. Як окислювачів зазвичай застосовують нітрит натрію, селітру н інші солі азотної кислоти.
Фосфатні плівки, отримані з цих розчинів, можуть характеризуватися малою товщиною і зниженою стійкістю в корозійних середовищах. Через це їх застосовують тільки в якості грунту для лакофарбового покриття.
Фосфатирование в розчинах без підігріву в основному використовують для отримання покриття, яке буде виступати в якості грунту під фарбування. Такі фосфатні плівки мають темно-сірий колір, мелкокристаллическую структуру, а також мають гарну сплошностью.
Після фосфатировании деталі пасивують в гарячому розчині хромпика, сушать і фарбують.
У дипломному проекті використовуватиметься метод холодного фосфатування. Склад ванни представлений в таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 - Склад ванни фосфатирова...
