Патент на изобретение №2159299
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) РАСТВОР ДЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
(57) Реферат: Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов путем нанесения фосфатного покрытия и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении, металлургической и метизной промышленности для получения покрытий с износостойкими антифрикционными свойствами. Состав для фосфатирования металлической поверхности содержит, мас.%: ионы марганца 5,7-6,3, нитрата 2-3, фосфата 17,5-21,5, никеля 0,1-0,2, цинка 0,8-1,2, триэтаноламин 0,005-0,015 и воду остальное. Использование предложенного состава обеспечивает увеличение срока службы деталей, повышение износостойкости, улучшение антифрикционных свойств покрытия. 1 табл. Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов путем нанесения фосфатного покрытия и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении, металлургической и метизной промышленности, для получения фосфатных покрытий с противоизносными антифрикционными свойствами. Известен раствор для фосфатирования, содержащий от 0,1 до 1,5 г/л ионов цинка, от 5 до 50 г/л ионов фосфата, от 0,2 до 4 г/л ионов марганца, 0,05 г/л ионов фторида и ускоритель (1). Раствор образует мелкокристаллическое фосфатное покрытие с высокой адгезией к нему лакокрасочных материалов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является раствор [патент РФ 2111282, кл. C 23 C 22/12, 1998], содержащий: Ионы никеля – 0,003 – 0,5 г/л Ионы фосфата (в пересчете на P2O5) – 1,7 – 7,0 г/л Нитрат ионы – 1,5 – 5,2 г/л Ионы фтора – 0,05 – 0,5 г/л Отход производства – цинковый концентрат – 3 – 25 Отход марганца (II) азотнокислого – 2 – 20 Причем отход производства – цинковый концентрат – содержит, мас.%: Общая P2O5 – Не менее 25 Цинк – Не менее 25 Марганец – 4 – 8 Вода – Не более 30 а отход марганца (II) азотнокислого содержит, %: Ионы марганца – 72,0 – 80,3 Одну или несколько примесей из группы перхлорат алюминия, муравьиная кислота, муравьинокислый аммоний, лимоннокислый марганец, гидроксиды марганца – Остальное Недостатками известных составов являются низкие маслоемкость и масса фосфатного слоя. Задачей данного изобретения является создание раствора для фосфатирования металлической поверхности с высокой массой фосфатного покрытия и высокой маслоемкостью. Поставленная задача достигается тем, что состав для фосфатирования металлической поверхности, содержащий ионы марганца, нитрата, фосфата, никеля, цинка и воду, дополнительно содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%: Mn – 5,7 – 6,3 P2O5 – 17,5 – 21,5 NO–3 – 2 – 3 Ni2+ – 0,1 – 0,2 Zn2+ – 0,8 – 1,2 Триэтаноламин – 0,005 – 0,015 Вода – Остальное Заявленное техническое решение имеет следующие отличия от прототипа: 1). Раствор дополнительно содержит триэтаноламин. 2). Раствор имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: Mn – 5,7 – 6,3 P2O5 – 17,5 – 21,5 NO–3 – 2 – 3 Ni+2 – 0,1 – 0,2 Zn+2 – 0,8 – 1,2 Триэтаноламин – 0,005 – 0,015 Вода – Остальное В просмотренном нами патентном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений с указанными отличиями. Для приготовления раствора используют следующие компоненты: 1). марганец металлический (Mn 95) ГОСТ 6008-90 2). фосфорная кислота термическая (54% P2O5) ГОСТ 10678-76, марка Б, сорт 1. 3). Азотная кислота (57% HNO3) ОСТ 6-03-270-76. 4). Никель сернокислый шестиводный (98% NiSO4 6H2O) ГОСТ 2665-86, класс 9, подкласс 9.2. 5). Белила цинковые, сухие ГОСТ 202-76, марка БЦО-М (100% ZnO). 6). Вода водопроводная. Процесс приготовления раствора состоит из следующих стадий: 1. Приготовление фосфата марганца 2. Добавление в фосфат марганца азотной кислоты, цинковых белил и никеля сернокислого. Первая стадия заключается во взаимодействии в реакторе металлического марганца и фосфорной кислоты при перемешивании. На второй стадии происходит получение фосфатирующего концентрата при взаимодействии фосфата марганца с цинковыми белилами, никелем сернокислым шестиводным и азотной кислотой. Испытание качества фосфатного покрытия проводят на образцах листовой холоднокатанной стали 08КП (ГОСТ 16523-70), толщиной 0,8 – 0,9 мм, размером (150 х 70) мм. Маслоемкость определяют по ГОСТ 9302-88, массу фосфатного слоя mф по ГОСТ 9.402-80 в г/м. Сущность изобретения подтверждается следующими примерами. Пример 1. Раствор, содержащий, мас.%: Mn – 5,7 NO3 – 2 P2O5 – 17,5 Ni – 0,1 Zn – 0,8 Триэтаноламин – 0,005 Вода – Остальное наносили на образцы стали и определяли массу фосфатного покрытия и маслоемкость. После проведения испытания получили следующие результаты: mф = 36,12 г/м2; маслоемкость = 5,3 г/м2. Последующие примеры см. в таблице. Как видно из примеров (см. табл. 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 20-22, 25-27, 30-32), содержание ионов цинка, марганца, никеля, фосфата, нитрата и триэтаноламина в заявляемых пределах обеспечивает лучшее значение маслоемкости и массы фосфатного покрытия. Изменение содержания компонентов выше или ниже заявляемых пределов (см таблицу пр. 4, 8, 9, 13, 14, 18, 19, 23, 24, 28, 29, 33) приводит к ухудшению значений маслоемкости и массы фосфатного покрытия. Пример 34 характеризует значения маслоемкости и массы фосфатного покрытия по прототипу. Использование предложенного раствора для фосфатирования обеспечивает следующие технико-экономические преимущества. 1. Улучшение антифрикционных свойств 2. Увеличение срока службы деталей двигателей и т.п., повышение износостойкости. Литература 1. Патент США N 4961794, МКИ C 23 C 22/18 (аналог). 2. Патент РФ 2111282, кл. С 23 С 22/12, 1998. (прототип). Формула изобретения
Mn – 5,7 – 6,3 NO3 – 2 – 3 P2O5 – 17,5 – 21,5 Ni – 0,1 – 0,2 Zn – 0,8 – 1,2 Триэтаноламин – 0,005 – 0,015 Вода – Остальное РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.01.2005
Извещение опубликовано: 27.12.2005 БИ: 36/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
