Продавець Клебріг - Гіпермаркет хімічної продукції розвиває свій бізнес на Prom.ua 12 років.
Знак PRO означає, що продавець користується одним з платних пакетів послуг Prom.ua з розширеними функціональними можливостями.
Порівняти можливості діючих пакетів
Bigl.ua — приведет к покупке
Кошик
10338 відгуків
Клебріг - Гіпермаркет хімічної продукції
+380 (67) 117-89-00
+380 (99) 117-89-00
+380 (63) 117-89-00
+380 (67) 117-87-77Оптовий відділ
Додати відгук

Хімія для роботи з чорними та кольоровими металами

Хімія для роботи з чорними та кольоровими металами

Хімічна підготовка поверхні металу перед фаруванням

Підготовка поверхні чорних і кольорових металів

Вироби з чорних і кольорових металів знежирюють як органічними розчинниками, так і лужними розчинами. Знежирення у водяних лужних розчинах.

Під час оброблення гарячими лужними розчинами жири рослинного і тваринного походження обмиляються, частково емульгуються і переходять у розчинні у воді мила, а олії мінерального походження емульгуються. Для полегшення руйнування жирової плівки до її емульгування в лужний розчин додають поверхнево-активні речовини – емульгатори (препарати ОП–7, ОП–10, сульфанол тощо). Під час знежирення вироби або занурюють у стаціонарні ванни, або піддають впливу струменю під надлишковим тиском 1–3 бар. Під час оброблення струминним методом час знежирення скорочується в 3–4 рази порівняно із зануренням у ванни. Ефективність струминного методу полягає у тому, що оброблювана поверхня увесь час контактує зі свіжими порціями розчинів, а також ударною дією струменя.
Під час знежирення спочатку видаляють основну масу жирових забруднень, а потім тонку граничну жирову плівку для досягнення повного змочування поверхні. Металева поверхня може мати слабку, середню і сильну зажиреність.

Слабка зажиреність – незначні нерівномірні жирові забруднення, що виникли в процесі механічного оброблення від дотику рук робітника; середня зажиреність – більш рівномірно розподілений по поверхні шар жирових забруднень, що утворилися в процесі холодного штампування внаслідок змащення заготівки; сильна зажиреність – товстий шар захисного змащення, що наносять під час консервації деталей. Залежно від ступеня зажиреності поверхні виробів із чорних металів застосовують різні лужні знежирювальні склади.
У разі сильної зажиреності рекомендують такі склади (у г/л) і режими оброблення:

Склад № 1

Режим оброблення:
Температура, °С 72–75
Тривалість, хв.
- у ванні (під час перемішування) 5–10
- в агрегаті струминного обливу (у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменя із сопла 1,5 – 2,5 бар) 2–3

Склад № 2

Режим оброблення
Температура, °С 72–75
Тривалість, хв.
- у ванні (під час перемішування) 5–10
- в агрегаті струминного обливу (у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменя із сопла 1,5 – 2,5 бар) 2–3

У разі слабкої і середньої зажиреності рекомендують такий склад (у г/л) і режим оброблення:

Склад № 3

  • Тринатрійфосфат - 20
  • Емульгатор ОП–7 чи ОП–10 - 5

Режим оброблення
Температура, °С 72–75
Тривалість, хв.
- у ванні (під час перемішування) 5–10
- в агрегаті струминного обливу (у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменя із сопла 1,5 – 2,5 бар) 2–3

Під час попереднього оброблення вузлів і деталей, що полягає у видаленні основної кількості жирових забруднень, рекомендують такий склад (у г/л) і режим оброблення:

Склад № 4

Режим оброблення
Температура, °С 70–80
Тривалість, хв.
- у ванні (під час перемішування) 5–20
- в агрегаті струминного обливу (у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменя із сопла 1,5 – 2,5 бар) 1–3
У разі середньої зажиреності поверхню виробів попередньо обробляють у струминних камерах гарячою водою; у разі сильної зажиреності основну кількість змащення варто видаляти нагріванням у спеціальних камерах, а потім також піддавати струминному обробленню гарячою водою.

Для очищення виробів з олова, свинцю, алюмінію, цинку, а також виробів з чорних металів, що мають олов’яну пайку, рекомендують такий склад (г/л) і режим оброблення:

Склад № 5

Режим оброблення
Температура, °С 60
Тривалість, хв.
- у ванні (під час перемішування) 3–5
- в агрегаті струминного обливу (у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменя із сопла 1,5 – 2,5 бар) 1–3

Для виробів, поверхня яких попередньо була заґрунтована і пофарбована, рекомендують такий склад (у г/л) і режим оброблення

Склад № 6

  • Тринатрійфосфат - 6–10
  • Миючий засіб - 0,5

Режим оброблення
Температура, °С 70–60
Тривалість оброблення в агрегаті струминного обливу (у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменя із сопла 1–2,5 бар), хв. 1–3

Для виробів, поверхня яких попередньо була заґрунтована або пофарбована, а також для алюмінію і міді рекомендують такий склад (у %) і режим оброблення:

Склад № 7

  • Мило калійне - 3
  • Вода - 97,0

Режим оброблення
Температура, °С 50–60
Тривалість оброблення в агрегаті струминного обливу у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменю із сопла 2–2,5 бар (по металу) і 1–1,5 бар (по заґрунтованій пофарбованій поверхні), хв. 3–4

Після знежирення лужними (чи іншими) складами поверхня виробів має бути ретельно промита гарячою (70–80°С) водою і висушена.

Знежирення в органічних розчинниках

Як основні органічні розчинники для знежирення виробів перед фарбуванням застосовують трихлоретилен, чотирихлористий вуглець, уайт-спірит та ін. Хлорутримувальні вуглеводні добре розчиняють жири й олії, не вибухонебезпечні і не горючі, мають високу розчинну здатність, легко піддаються регенеруванню шляхом перегонки. Істотним недоліком хлорованих вуглеводнів є висока токсичність парів. Зважаючи на це знежирення хлорованими вуглеводнями у ваннах проводять у спеціальних герметизованих камерах, що виключають улучення парів до цеху. Знежирення проводять зануренням виробу до ванни, струминним методом, витримуванням виробу в парах розчинника або комбінованим методом. Під час знежирення у парах виріб поміщають до ванни, у нижній частині якої є змійовик, що нагріває трихлоретилен до кипіння. Конденсуючись на поверхні виробів, пари трихлоретилену розчиняють жири, олії і стікають до ванни. Знежирення продовжують доти, поки вироби не нагріваються до температури кипіння розчинника.

Більш ефективне знежирення в трихлоретилені досягається за послідовного оброблення виробів у рідкій і паровій фазах. У рідкій фазі (оброблення в гарячому, потім у холодному розчиннику) розчиняється основна кількість жирових забруднень. У паровій фазі тонка жирова плівка, що залишилася, видаляється чистим розчинником, що конденсується на поверхні металу. Оскільки температура кипіння трихлоретилену 87°С, виріб після оброблення не потребує додаткового сушіння. Тривалість знежирення складає 2–5 хв. Через те, що трихлоретилен має здатність розкладатися під дією сонячних променів з виділенням соляної кислоти, під час роботи з ним необхідно періодично перевіряти рН його водяної витяжки щоб уникнути корозії устаткування й оброблюваних виробів. Величина рН має бути 7. У разі зниження рН трихлоретилен має бути нейтралізований аміаком. Процес знежирення струминним методом полягає в обробленні поверхні виробу струменем трихлоретилену.

Травлення

Травленням називають очищення металевих виробів від корозії в розчинах кислот, кислих солей чи лугів. Перед травленням вироби знежирюють.

У більшості випадків для травлення чорних металів застосовують склади на основі соляної і сірчаної кислот із додаванням відповідних присадок (інгібіторів корозії), що сповільнюють розчинення металу. Травлення в солянокислих розчинах протікає швидше, ніж у сірчанокислих, і при цьому зменшується наводнення металу. Недоліком травлення в солянокислих розчинах є летючість соляної кислоти. Травлення металів здійснюється у ваннах чи струминних установках, футерованих кислотостійкими матеріалами й обладнаних вентиляцією.

Для травлення чорних металів рекомендують такі склади (у г/л) і режими обробки:

Склад № 1

Режим оброблення
Температура, °С 40
Тривалість, хв. 3–5

Склад № 2

Режим оброблення
Температура, °С 35–45
Тривалість, хв. 2–3

Склад №3

Режим оброблення
Температура, °С 50–60
Тривалість, хв. 2–3

Після травлення вироби ретельно промивають послідовно гарячою і холодною проточною водою, а потім нейтралізують 1–2 %-вим розчином кальцинованої соди, підігрітим до 65–70 °С.

Легкий наліт іржі може бути вилучений обробкою виробів у 2–3 %-ому розчині фосфорної кислоти за температури 75–85°С, після чого виріб, не промиваючи водою, сушать. Утворена у процесі такого травлення на поверхні металу плівка фосфату заліза сприяє кращій адгезії і корозійній стійкості лакофарбового покриття.

Для травлення кольорових металів рекомендують такі склади (у г/л) і режими оброблення:

Склад №4 (для міді та її сплавів)

Режим оброблення
Температура, °С 30–40
Тривалість оброблення у ванні (під час перемішування), хв. 10–20

Склад №5 (для алюмінію та його сплавів)

Режим оброблення
Температура, °С 30–40
Тривалість оброблення в агрегаті струминного обливу, хв. 0,5–1

Склад № 6 (для магнієвих сплавів)

Режим оброблення
Температура, °С 30
Тривалість оброблення у ванні (під час перемішування), хв. 20–30

Після травлення в складі № 5 необхідно зробити освітлення виробів у розчині азотної кислоти, а після травлення у складі №6 – у розчині плавикової кислоти (40–50 г/л).

Одночасне знежирення і травлення

Сполучення операцій знежирення і травлення досягають уведенням у травильні розчини поверхнево-активних речовин. Ці речовини емульгують жирові забруднення на поверхні металу. За своєю травлячою дією розчини одночасного знежирення і травлення не відрізняються від звичайних розчинів травлення. Тому під час вибору рецептури розчину одночасного знежирення і травлення в кожному окремому випадку за основу приймають необхідний розчин кислоти, а потім додають до нього емульгатор і антизпінювач (кремнійорганічна поліметилсилоксанова рідина ПМС–200А чи уайт-спірит). Процес одночасного знежирення і травлення проводять у ваннах, футерованих кислотостійкими матеріалами, чи струминних установках. Ванни й установки обладнують вентиляційними пристроями.
Для одночасного знежирення і травлення чорних металів рекомендують такий склад (у г/л) і режим оброблення:

Склад № 1

  • Сірчана кислота (1,84 г/см3) - 150–200
  • Емульгатор ОП–7 - 1,8–2,8
  • Рідина ПМС–200А 0,1–0,5 чи Уайт-спірит - 20–30

Режим оброблення
Температура, °С 50–60
Тривалість оброблення в агрегаті струминного обливу (у разі надлишкового тиску рідини перед виходом струменя із сопла 1,5–2,0 бар), хв. 3–5
Після знежирення і травлення вироби мають бути ретельно промиті спочатку гарячою водою (80–90 °С), а потім 0,3–0,5 %-вим розчином нітриту натрію, нагрітим до 55–60 °С, і висушені.

Нітритне оброблення

Після травлення в сірчаній і соляній кислотах вироби з чорних металів піддаються обробленню розчином нітриту натрію концентрацією 3–5 г/л. Температура розчину 40–60 °С. Тривалість оброблення: у ванні – 1–2 хв, в агрегатах струминного оброблення – 0,5–1 хв.

Фосфатування

Призначення фосфатування – підвищити корозійну стійкість металу і міцність лакофарбового покриття. Фосфатуванню чи бондеризації (прискорене фосфатування) можуть піддаватися різні вироби, за винятком деталей з чавунного і сталевого лиття і товстостінного профільованого прокату, поверхні яких перед фарбуванням піддаються дробоструминному очищенню.

Процес фосфатування полягає в обробленні поверхні металевих виробів водяними розчинами первинних фосфорнокислих солей (монофосфатів) марганцю, заліза і цинку в присутності вільної фосфорної кислоти. Монофосфати заліза, марганцю і цинку легко гідролізуються у водяних розчинах, утворюючи водонерозчинні третинні фосфати металу, що осаджуються на металевій поверхні, утворюючи міцне діелектричне покриття. Звільнена при цьому фосфорна кислота знову реагує з металом. Фосфатна плівка, що утвориться, має високорозвинену мікропористу структур, що забезпечує гарну адгезію до металу лакофарбового покриття, сповільнює поширення корозії під шаром фарби, а також у тих місцях, де цей шар порушений. У міру збільшення товщини фосфатної плівки поверхня металу ізолюється від розчину, швидкість фосфатування зменшується і через якийсь час процес припиняється. Товщина фосфатної плівки – від 7 до 50 мкм залежить від виду механічного оброблення, способу підготування поверхні, а також від складу розчину і режиму фосфатування.

Звичайне фосфатування проводять за 95–98°С протягом 45–60 хв. На виробництві рекомендують застосовувати прискорене фосфатування (бондеризацію). Під час бондеризації до складу розчинів вводять окисники та інші домішки, що прискорюють процес фосфатування. Фосфатування проводять як у стаціонарних ваннах, так і в струминних агрегатах.

Для промислового застосування рекомендують такі склади (у г/л) і режими оброблення:

Склад №1

  • Монофосфат цинку - 14–18
  • Нітрат натрію - 30–38
  • Карбонат міді - 0,03

Режим оброблення
Температура, °С 75–80
Тривалість оброблення в агрегаті струминного обливу (у разі надлишковоготиску рідини перед виходом струменя із сопла 1,5–2,5 бар), хв. 2–3

Склад № 2

  • Монофосфат цинку - 45–55
  • Нітрат натрію - 30–40

Режим оброблення
Температура, °С 50–60
Тривалість оброблення у ванні (під час перемішування), хв. 15–20

Склад №3

  • Препарат «Мажеф» - 25–35
  • Нітрат натрію - 4–6
  • Нітрат цинку - 55–65

Режим оброблення
Температура, °С 92–96
Тривалість оброблення у ванні (під час перемішування), хв. 8–10

Пасивування

Для підвищення корозійної стійкості лакофарбового покриття, нанесеного на фосфатну плівку, вироби після фосфатування пасивують – обробляють розчином дихромату калію (натрію) концентрацією 3–5 г/л чи розчином хромового ангідриду концентрацією 0,5 г/л. Температура пасивуючих складів – 65–70 °С, рН = 5, тривалість оброблення – від 30 с до 3 хв.

Краще проводити пасивацію розчином хромового ангідриду, тому, що в цьому випадку відпадає необхідність у наступному промиванні водою.

Для міжопераційного захисту від іржавіння вироби з чорних металів рекомендують обробляти розчином дихромату калію (натрію) концентрацією 5 г/л. Температура розчину 70–80 °С, тривалість оброблення 1–2 хв. Пасивування може бути здійснене у ваннах, методом струминного обливу та іншими методами.

Промивання у воді

Для видалення розчинів і шламу, що залишилися на виробі після усіх видів оброблення, вироби промивають водою. Залежно від вимог, пропонованих до покриття, і жорсткості води промивання проводять водопровідною чи знесоленою водою. Тривалість промивання в струминних установках – 1–3 хв. На різних технологічних дільницях промивання може здійснюватися холодною (8–15 °С), теплою (30–40 °С) і гарячою (80–90 °С) водою. Старанність промивання впливає на стійкість лакофарбового покриття. Так, після знежирення рН розчину не повинен перевищувати 9,85), а після фосфатування – 7,88.

Оксидування поверхні кольорових металів

Поверхня кольорових металів (алюмінію, магнію, міді, цинку) та їхніх сплавів має гіршу адгезію до лакофарбових покриттів, чим поверхня чорних металів. На поверхні кольорових металів завжди є оксидна плівка, але вона настільки тонка (близько 0,01 мкм), що не може бути надійним захистом проти корозії. Отже, вироби з кольорових металів перед фарбуванням піддають оксидуванню.
Під час оксидування на поверхні кольорових металів утворюється пориста плівка, що сприяє підвищенню захисних властивостей покриття і міцному зчепленню його з металом.

Оксидування проводять двома способами: хімічним і електрохімічним. Хімічне оксидування використовують під час оброблення деталей з магнієвих сплавів, міді, цинку та їхніх сплавів, а також під час оброблення деталей з алюмінієвих сплавів, що важко оксидувати електрохімічним шляхом (труби малого діаметра, деталі з глибокими внутрішніми порожнинами і т.д.). Під час хімічного оксидування застосовують розчини хроматів низької концентрації. Плівки, отримані хімічним оксидуванням, мають товщину 2–4 мкм і поступаються за своїми захисними властивостями плівкам, отриманим електрохімічним оксидуванням (анодуванням).

Електрохімічне оксидування застосовується переважно для деталей і листів з алюмінієвих сплавів. Його здійснюють на аноді в сірчанокислому, щавлевому чи хромовому електролітах. Найбільше застосування знаходять сірчанокислі електроліти. Вони прості в приготуванні, економічні і дають можливість застосовувати як постійний, так і перемінний струм низької напруги. Захисні властивості оксидних плівок, отриманих у сірчанокислих електролітах, вище, ніж у плівок, отриманих у хромових електролітах. Товщина плівки, одержуваної під час електрохімічного оксидування, 5–15 мкм.

Підготовку поверхні алюмінію і його сплавів до оксидування здійснюють у такому порядку. Спочатку проводять знежирення органічними розчинниками для видалення консерваційних змащень і слідів мінеральних олій, що залишилися після механічного оброблення і маркування. Потім проводять знежирення в лужній ванні.

Рекомендують такий склад (у г/л) і режим оброблення:

Режим оброблення
Температура, °С 60–70
Тривалість, хв. 20

Після знежирення виріб промивають гарячою і холодною водою. Після промивання поверхню піддають травленню для видалення природної окісної плівки, а іноді і ливарної кірки.

Для травлення рекомендують такі склади (у мг/л) і режими обробки:

Склад № 1

Режим оброблення
Температура, °С 60–80
Тривалість, хв 0,5–10

Склад №2

Режим оброблення
Температура, °С 60–80
Тривалість, хв 0,5–10
Після травлення поверхню промивають у гарячій і холодній проточній воді. Для видалення темного нальоту, що з’являється після травлення, поверхню освітлюють у 30–40 %–ому розчині азотної кислоти.

Для освітлення сплавів з великим вмістом кремнію застосовують розчин такого складу (у мл/л):

Після освітлення виріб промивають у холодній проточній воді.

Сірчанокислотне анодне оксидування застосовують для механічно оброблених деталей і листового матеріалу з алюмінієвих сплавів будь-яких марок. Нижче наводяться режими сірчанокислотного оксидування при постійному і перемінному струмі (табл. 1.1). Температуру електроліту варто чітко витримувати, тому що у разі підвищення температури оксидна плівка утвориться повільніше внаслідок збільшення розчинення алюмінію в електроліті. Через розігрівання електроліту в процесі оксидування розчин охолоджують і перемішують стисненим повітрям для вирівнювання температури.

Таблиця 1.1 – Режими сірчанокислотного оксидування


Оптимальні параметри ведення процесу для різних сплавів алюмінію наведені нижче (табл. 1.2).

Оксидовані деталі промивають холодною, а потім гарячою водою і для підвищення захисної здатності окісної плівки піддають пороущільненню в гарячій воді чи в розчині дихромату калію.
Пороущільнення в гарячій воді (90–98 °С) застосовують перед нанесенням прозорих лакових покриттів у тих випадках, коли потрібно зберегти окісну плівку безбарвною. Здебільшого застосовують конденсат з домішкою 10 г/л нітрату амонію (рН 4,5–5,5). Тривалість витримування 20–30 хв. Під час оброблення гарячою водою на стінках пор окісної плівки утворяться кристалогідрати окису алюмінію, унаслідок чого пори звужуються.

Пороущільнення в розчині дихромату калію (45–100 г/л) проводять при температурі 80–95 °С. Тривалість витримування 20–30 хв.
Під час взаємодії біхромату калію з оксидом алюмінію утворяться основні хромати алюмінію, що забарвлюють оксидну плівку в жовто-зелений колір. Після промивання в гарячій, а потім у холодній проточній воді оксидовані деталі обдувають стисненим повітрям і висушують у камері за 60–70 °С. Сірчана кислота під час анодування не перетерплює змін при проходженні струму. Якщо концентрація алюмінію в електроліті досягла 30 г/л, його замінюють.

Перед оксидуванням магнієвих сплавів виливки піддають піскоструминному обробленню і знежиренню, а деталі, виготовлені методом лиття під тиском, піддають травленню.
Під час оксидування магнієвих сплавів рекомендують такі склади (у г/л) і режими оброблення:
Склад №1

Режим оброблення
Температура, °С 70–80
Тривалість, хв. 0,5–2

Склад № 2

Режим оброблення
Температура, °С 70–80
Тривалість, хв. 0,5–5

Склад №3

  • Розчин плавикової кислоти, г/л - 150–200

Режим оброблення
Температура, °С 15–25
Тривалість, хв. 3–5

Склад № 4

  • Дихромат натрію - 25–30
  • Сульфат амонію - 25–30
  • Аміак (25 %–й розчин) - 7

Тривалість оброблення під час кипіння, хв. 45

Склад № 5

  • Дихромат калію 150–160
  • Хромовий ангідрид 1–3
  • Сульфат амонію 2–4
  • Оцтова кислота (60 %-ва), мл/л 10–20

Режим оброблення
Температура, °С 60–70
Тривалість, хв. 0,5–1

Склад № 6

  • Фторид натрію - 35–40

Режим оброблення
Температура, °С 15–25
Тривалість, хв. 5–15

Склад № 7

  • Дихромат калію - 100–150

Тривалість оброблення під час кипіння, хв. 40–50

Склад № 8

Режим оброблення
Температура, °С 15–30
Тривалість, хв. 5–15
Після оброблення складами № 3, 4, і 6 плівки здобувають чорний колір, а після оброблення складами № 1, 2, 5, 7, 8 – від жовтого до коричневого.

Склад № 1 застосовують для оксидування деталей з литих магнієвих сплавів, склади № 2 і № 5 – для деталей з деформованих сплавів. Плівки, одержувані в складах № 3 і № 6, мають підвищену корозійну стійкість після додаткового оброблення в складах № 4 і № 7. Склад № 8 придатний для оксидування всіх застосовуваних у промисловості сплавів.

Для поліпшення захисної здатності плівок оксидовані деталі обробляють у киплячому 10 %-вому розчині дихромату калію протягом 20–30 хв. Для оксидування виробів з міді та її сплавів після знежирення рекомендують такі склади і режими оброблення:

Цинкові і кадмієві покриття спочатку освітлюють у 1–3 %-вому розчині азотної кислоти чи складі, що містить хромовий ангідрид (80–110 г/л) і сірчану кислоту (3–4 г/л), а потім пасивують в одному з таких складів:

Склад №1

Режим оброблення
Температура, °С 18–25
Тривалість, с 5–10
Сушіння виробів, пасивованих у розчині № 1, проводять за температури не вище 70 °С щоб уникнути руйнування хроматної плівки.

Склад №2

  • Хромовий ангідрид, г/л - 8–25
  • Сульфат натрію, г/л - 6–10

Режим оброблення
Температура, °С 18–25
Тривалість, с 3–5
Вироби, пасивовані в складі № 2, можна сушити за 80–100 °С.

Склад №3

  • Дихромат натрію (калію), г/л - 15–25
  • Сульфат натрію, г/л - 10
  • Азотна кислота (1,4 г/см3), мл/л - 10–20

Режим оброблення
Температура, °С 18–25
Тривалість, с 3–5
Для проведення процесів оксидування застосовують ванни з бортовим відсмоктуванням.

[Методи і засоби нанесення лакофарбових покриттів під час ремонту транспортних засобів: монографія / А. В. Коваленко, В. І. Коваленко ; Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова. – Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2018. – 402 с. ISBN 978-966-695-414-8]

Наскільки вам зручно на сайті?

Розповісти Feedback form banner