Водний розчин для пасивації металів

1. Водний розчин для пасивації металів на основі фосфоровмісної сполуки та хромового ангідриду, який відрізняється тим, що розчин додат 3 13937 4 безпечує емульгування малорозчинного у воді забарвлену від бузкового до зеленуватого кольотрибутилфосфату – [3]. ру. Недоліком відомого розчину пасиватора є його Перевагою запропонованого водного розчину висока коштовність обумовлена високою ціною пасиватора є також те, що він являє собою склад основної активної складової пасиватору - трибутипростих, дешевих та доступних інгредієнтів, які лфталату та високою ціною допоміжної складової легко розчинюються у воді або добре змішуються моноетаноламіну - емульгатору, необхідність виз нею. Невисокий вміст інгредієнтів у водному розкористання якого спричинена низькою розчинністю чині пасиватора обумовлює його високу хімічну та у воді трибутилфталату. технічну небезпечність та невисоку коштовність. В основу корисної моделі поставлена задача Запропонований водний розчин для пасивації удосконалення відомого водного розчину пасиваметалів містить фосфорну кислоту, хромовий ангітора, в якому, шляхом зміни якісного та кількісного дрид, азотну кислоту та хлорид лугового металу: складу інгредієнтів, забезпечується можливість натрію або калію. Оптимальний вміст активних створення дешевого та ефективного водного розінгредієнтів у г/л є наступний: чину пасиватора. фосфорна кислота 7,0-10,0, Поставлена задача вирішується тим, що відохромовий ангідрид 0,5-1,5, мий водний розчин для пасивації металів на осноазотна кислота 2,5-5,0, ві фосфорвмісної сполуки та хромового ангідриду, хлорид лугового металу: натрію згідно із запропонованою корисною моделлю, доабо калію 0,5-2,0. датково містить азотну кислоту і хлорид лугового Усі вищезгадані інгредієнти, які входять до металу, а як фосфоровмісну сполуку містить фосскладу водного розчину, випускаються промислофорну кислоту в наступному складі інгредієнтів, у вістю. Використовують ортофосфорну кислоту з г/л: густиною 1,74г/см3, азотну кислоту - з густиною фосфорна кислота 7,0-10,0, 14г/см3, але можуть бути використані ці кислоти й хромовий ангідрид 0,5-1,5, дещо іншої густини. Хромовий ангідрид викорисазотна кислота 2,5-5,0, товують у твердому стані, але він може бути викохлорид лугового металу 0,5-2,0. ристаний і у вигляді водного розчину хромової Поставлена задача вирішується також тим, що (H2CrO4) або двохромової (Н2Cr2O7) кислоти, біхяк хлорид дугового металу водний розчин для паромату амонію або лугового металу. Хлорид насивації містить хлорид натрію або калію. трію або калію використовують у твердому стані, Запропонований водний розчин пасиватора або у вигляді водних розчинів. забезпечує ефективний захист поверхні металів Виготовляють водний розчин для паcивації алюмінію та його сплавів з магнієм від корозії у металів шляхом змішування інгредієнтів або їх агресивному середовищі азотної та оцтової кислот водних розчинів з водопровідною водою до утвошляхом утворення нерозчинних у воді оксидів мерення однорідного розчину з вищезгаданим вмісталів з осадженням них оксидів на поверхні метатом інгредієнтів. лів та утворення ва ній антикорозійної плівки. Так, Пасивування металу здійснюють наступним швидкість корозії запасивованого цим розчином чином. алюмінію у 5-10-20-40-60%-них розчинах азотної Перед пасивуванням вироби з металів або кислоти в межах температур 20-60°С зменшується зразки металів спочатку протравлюють 10%-ним у 2-20 разів у порівнянні з алюмінієм без пасивації, водним розчином їдкого натрію, промивають вотобто алюмінієм запасивованим захисною оксиддопровідною водою, освітлюють 5-10%-ним розчиною плівкою в природних умовах під дією атмосном азотної кислоти, знову промивають водопроферного повітря. Швидкість корозії сплавів алюмівідною водою, далі обробляють підготовленим нію AMr-2, AMr-3, AMr-6 та зварювальних з'єднань водним розчином пасиватора. AMr-2, AMr-3 у 5-10%-них розчинах азотної кислоНа вироби або зразки з металевою поверхнею ти при 25°С у 2-8 разів нижча, ніж таких же сплавів наносять водний розчин пасиватора при температа зварювальних з'єднань без пасивації (див. Табтурі 15-25°С. Нанесення розчину здійснюють мелицю №1). тодом повного занурювання й витримки у розчині Дослідженнями також доведено, що запасивопротягом 5-7 хвилин, або розчин наносять на пований алюміній виявляє інгібіруючу властивість у верхню металу з допомогою щітки, квачика чи таводних розчинах перекису водню, а саме: зводить мпона, але так щоб забезпечити контакт поверхні до нуля каталітичний розклад 33%-ного перекису з розчином не менше ніж 5 хвилин. Через 30-40 водню, в той час як незапасивований алюміній хвилин на поверхні металу утворюється захисна знижує концентрацію перекису водню на 1,34-6,0% плівка, не забарвлена, або залежно від складу протягом 30 діб, а концентрація 33%-ного перекиінгредієнтів злегка мінливо забарвлена від бузкосу водню без контакту з алюмінієвою поверхнею вого до зеленуватого кольору. Поверхню металу (контрольна проба) через одну добу знижується на промивають холодною водопровідною водою. 1%. (див. Таблицю №2). Безпосередньо після утворення та промивки хоОтже, запропонований водний розчин пасивалодною водою плівка має відносно низькі механічтора дозволяє розширити межу використання ні властивості, але через добу плівка самоущільалюмінію та його сплавів як хімічнонюється та здобуває необхідні механічні та конструктивного матеріалу. антикорозійні властивості. Якість плівки визначаПеревагою запропонованого водного розчину ють капельним методом, тобто величиною часу пасиватора є те, що в результаті пасивування він від нанесення каплі на плівку до зміни забарвленутворює незабарвлену плівку, або злегка мінливо ня каплі у зелений колір. Якість плівки вважається 5 13937 6 достатньою, якщо час до забарвлення каплі без(d=1,34г/cм3). Ретельно перемішують. Підготовлені посередньо після й нанесення складає не менше 5 зразки з алюмінію АДО, його сплавів з магнієм хвилин. Склад каплі: біхромат калію - 3г., соляна AMr-2, AMr-3, AMr-6 та зварювальних з'єднань кислота (d=1,19г/см3) - 25мл., вода дистильована AMr-2, AMr-3 занурюють на 5 хвилин у приготова75мл. Швидкість корозії (мм/рік) металів у розчиний розчин. Після чого зразки виймають з розчинів нах азотної, оптової кислоти і перекису водню виі витримують на повітрі 30-40 хвилин. Для дослізначають ваговим методом по втраті маси. дження стійкості плівок зразки залишають без розЗапропонований склад водного розчину пасичину, просто на повітрі, протягом доби, та протяватора був випробуваний при пасивації експеригом 4-х діб. Визначають колір та стійкість ментальних ємностей об'ємом 2,0 і 1,6м3. Рекомеутворених на поверхні металів плівок капельним ндації відносно пасивування хімічної апаратури і методом безпосередньо після пасивування (тобто зменшення корозії алюмінію та його сплавів з магчерез 40 хвилин), через добу та через 4 доби. нієм а також зварювальних з'єднань прийняті до Отримані на зразках плівки - не забарвлені. Час до використання на Рубіжанському ВО "Барвник" та у зміни забарвлення каплі після пасивації складає 6 м.Маліне на фабриці цінних паперів. хвилин, через добу - 9 хвилин, а через 4 доби - 11 Запропонований водний розчин пасиватора хвилин. Тобто отримані плівки є якісними і стійкипояснюється прикладом його виготовлення та ексми, тобто з часом здібні до самоущільнення. периментального застосування в процесі пасивуШвидкість корозії алюмінію АДО, його сплавів вання алюмінію АДО, його сплавів з магнієм AMrз магнієм AMr-2, AMr-3, AMr-6 та зварювальних 2, AMr-3, AMr-6 та зварювальних з'єднань AMr-2, з'єднань AMr-2, AMr-3 досліджують у 5-60%-них AMr-3 у 5-60%-них розчинах азотної кислоти, 33%розчинах азотної кислоти, 33%-ному водному розному водному розчині перекису водню в межах чині перекису водню в межах температур від 20 до температур від 20 до 60°С. В прикладі наведений 60°С. Для дослідження антикорозійних властивосоптимальний склад інгредієнтів розчину, який дає тей та інгібіруючих властивостей у перекисі водню безбарвну плівку. запасивовані зразки занурювали у азотну кислоту і Приклад. Для приготування водного розчину перекис водню. Результати швидкості корозії пасиватора беруть 1000мл водопровідної води, (мм/рік) приведені у Таблиці №1. Результати зливають в ємність, додають 5мл. (8,7г.) фосфорвпливу пасивації поверхні алюмінію на стабільної кислоти (d=1,74г/см3), 1г. хлориду натрію, 1г. ність перекису водню приведені у Таблиці №2. хромового ангідриду, 3мл (4,12г.) азотної кислоти Таблиця № 1 Концентрація к-ти, %мас Температура, °С Алюміній АДО 20 40 60 20 60 20 40 60 20 40 20 Сплав AMr-2 25 25 Сплав AMr-3 5% азотна кислота Швидкість корозії, мм/рік 3 пасивуванням Без пасивування 0,025 0,032 0,047 0,170 0,925 0,321 0,656 0,844 3,855 5,445 6,235 0,202 0,712 1,124 0,306 1,855 0,680 3,220 4,212 10,455 11,542 13,835 0,054 0,095 0,435 0,675 5% азотна кислота 25 10% азотна кислота 1,118 1,380 10% азотна кислота 0,118 25 0,192 Сплав AMr-6 25 2,205 Зварювальне з'єднання AMr-2 25 3,047 Зварювальне з'єднання AMr-3 25 4,035 Зварювальний шов AMr-2 25 1,371 Зварювальний шов AMr-3 25 2,625 5,520 10% азотна кислота 20% азотна кислота 40% азотна кислота 60% азотна кислота 5% азотна кислота 10% азотна кислота 10% азотна кислота 10% азотна кислота 10% азотна кислота 10% азотна кислота 10,735 13,2297,475 8,967. 7 13937 8 Таблиця №2 Наявність контакту H2O2 з алюмінієвою поверхнею Н2О2 без контакту з поверхнею алюмінію (контрольна проба) Контакт H2О2 з поверхнею алюмінію без пасивації Контакт Н2O2 з пасивованою поверхнею алюмінію Вихідна концентраціяН2O2,% Джерела інформації, прийняті до уваги при експертизі: 1. Х. Рачѐв, С.С. Стефанова, Справочник по коррозии, М., Мир, 1982г., с.49-51. Комп’ютерна верстка М. Мацело Зниження концентрації Н2О2,% через добу 10 діб 30 діб 33,00 1,00 0 33,00 1,34 3,48 33,00 0 0 6,0 0 0 2. А.С. СССР №427614, C23F9/00, C23F7/26, 05.11.77, Бюл.№41. 3. Патент США №3284319, C23g, публ.1966г. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601