Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 109 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

нии.
Кислые растворы однозамещенных фосфатов цинка, марганца и железа
(рН =1,5-2,5) образуют на металлической поверхности фосфатные пленки
кристаллического строения. Их формирование сопровождается выделением
водорода. Толщина фосфатной пленки зависит от состояния поверхности, со-
става раствора и режима фосфатирования и может меняться в широких пре-
делах — от 1 до 100 мкм и выше, а масса фосфатов на 1 м поверхности со-
ставляет - 50 г.
Защитная способность фосфатных пленок зависит от структуры, толщи-
ны, пористости и дополнительной обработки. Нанесение на фосфатирован-
ную поверхность лака позволяет повысить коррозионную стойкость до 1000
раз. Фосфатные пленки сохраняют защитные свойства при высоких темпера-
турах (до 500 °С), а кальциево-фосфатные — до 700-800 °С.
На качество фосфатных покрытий влияет подготовка поверхности. На
деталях, обработанных механическим путем, пескоструйной очисткой или
сухой галтовкой, после обезжиривания получается мелкокристаллическая
пленка толщиной 10-15 мкм. На травленых поверхностях фосфатирование
протекает неравномерно, пленка имеет крупнокристаллическую структуру и
толщину 40-50 мкм. Лучшим методом подготовки поверхности под фосфа-
тирование является гидроабразивная обработка.
Для фосфатирования черных металлов применяют препарат "Мажеф",
содержащий (%): Мn — 18-20; Fe
2+
— 0,14-0,15; Fe
3+
- 2,0-2,5; РО
4
3-
- 60-70;
SO
4
2-
- 1; Н
2
0 - 1÷2; Са
2+
-следы.
Водный раствор этой соли подвергается гидролизу:
При взаимодействии железа с Н
3
Р0
4
образуются одно-, двух- и трехза-
мещенные фосфаты и выделяется водород:
Fe + 2H
3
P0
4
→Fe(H
2
P0
4
)
2
+ H
2
;
Fe + Fe (H
2
P0
4
)
2
→2FeHP0
4
+ H
2
;
Fe + 2FeHP0
4
→Fe
3
(P0
4
)
2
+ H
2
.
Однозамещенные фосфаты хорошо растворимы в воде, двухзамещен-
ные — трудно растворяются, а трехзамещенные практически не растворяют-
ся. Последние два соединения и являются основой фосфатной пленки, фор-
мирующейся на поверхности обрабатываемых изделий.
Процесс фосфатирования протекает эффективнее при температуре 90-
100
°
С в течение 1-2 ч.
Для фосфатирования высоколегированных сталей рекомендуется в рас-
твор "Мажеф" вводить хлористый барий (10-12 г/л), фосфатировать при тем-
пературе 98—110°С в течение 50-60 мин. Выделяющийся при фосфатирова-
нии водород может проникать в металл и ухудшать физико-механические
свойства металла, снижать предел выносливости сталей. Снижения наводо-
роживания металла можно достичь уменьшением времени фосфатирования.
Интенсифицировать процесс фосфатирования возможно путем введения
ускорителей — азотнокислых и азотистокислых солей, однако защитная 
нии.
      Кислые растворы однозамещенных фосфатов цинка, марганца и железа
(рН =1,5-2,5) образуют на металлической поверхности фосфатные пленки
кристаллического строения. Их формирование сопровождается выделением
водорода. Толщина фосфатной пленки зависит от состояния поверхности, со-
става раствора и режима фосфатирования и может меняться в широких пре-
делах — от 1 до 100 мкм и выше, а масса фосфатов на 1 м поверхности со-
ставляет - 50 г.
      Защитная способность фосфатных пленок зависит от структуры, толщи-
 ны, пористости и дополнительной обработки. Нанесение на фосфатирован-
 ную поверхность лака позволяет повысить коррозионную стойкость до 1000
 раз. Фосфатные пленки сохраняют защитные свойства при высоких темпера-
 турах (до 500 °С), а кальциево-фосфатные — до 700-800 °С.
      На качество фосфатных покрытий влияет подготовка поверхности. На
 деталях, обработанных механическим путем, пескоструйной очисткой или
 сухой галтовкой, после обезжиривания получается мелкокристаллическая
 пленка толщиной 10-15 мкм. На травленых поверхностях фосфатирование
 протекает неравномерно, пленка имеет крупнокристаллическую структуру и
 толщину 40-50 мкм. Лучшим методом подготовки поверхности под фосфа-
 тирование является гидроабразивная обработка.
      Для фосфатирования черных металлов применяют препарат "Мажеф",
содержащий (%): Мn — 18-20; Fe2+ — 0,14-0,15; Fe3+ - 2,0-2,5; РО43- - 60-70;
SO42- - 1; Н20 - 1÷2; Са2+ -следы.
        Водный раствор этой соли подвергается гидролизу:


      При взаимодействии железа с Н3Р04 образуются одно-, двух- и трехза-
мещенные фосфаты и выделяется водород:
      Fe + 2H3P04→Fe(H2P04)2 + H2;
       Fe + Fe (H2P04)2→2FeHP04 + H2;
      Fe + 2FeHP04      →Fe3 (P04)2 + H2.
      Однозамещенные фосфаты хорошо растворимы в воде, двухзамещен-
ные — трудно растворяются, а трехзамещенные практически не растворяют-
ся. Последние два соединения и являются основой фосфатной пленки, фор-
мирующейся на поверхности обрабатываемых изделий.
      Процесс фосфатирования протекает эффективнее при температуре 90-
    °
100 С в течение 1-2 ч.
      Для фосфатирования высоколегированных сталей рекомендуется в рас-
твор "Мажеф" вводить хлористый барий (10-12 г/л), фосфатировать при тем-
пературе 98—110°С в течение 50-60 мин. Выделяющийся при фосфатирова-
нии водород может проникать в металл и ухудшать физико-механические
свойства металла, снижать предел выносливости сталей. Снижения наводо-
роживания металла можно достичь уменьшением времени фосфатирования.
      Интенсифицировать процесс фосфатирования возможно путем введения
ускорителей — азотнокислых и азотистокислых солей, однако защитная

Страницы