2.7.2. Методика проведения работы

Подготовка образцов к покрытию заключается в обезжиривании их поверхности и травлении для лучшего сцепления покрытия с поверхностью. Несколько образцов (в соответствии с полученным заданием) в виде железных пластинок нумеруются и обезжириваются в течение 15–20 минут при 90–95°С в растворе, содержащем 100 г/дм³ едкого натра, 40 г/дм³ кальцинированной соды и 20 г/дм³ фосфата натрия. После промывки в горячей и холодной воде образцы подвергают травлению в течение 5–10 минут в растворе, содержащем 100 г/л серной и 20 г/л соляной кислот. После промывки в холодной воде подготовленные к фосфатированию образцы хранятся в 3%-ом растворе соды.

Фосфатирование образцов производится в термостате при заданных условиях. В термостат помещается ванна для фосфатирования — стакан, заполненный раствором мажефа или цинкофосфатного концентрата, в который погружаются испытуемые образцы. Образцы подвешивают в ванне таким образом, чтобы часть пластинки осталась непогруженной в раствор. Продолжительность и температура фосфатирования отдельных образцов задаются преподавателем. После фосфатирования образцы промывают водой, сушат при помощи фильтровальной бумаги и испытывают на коррозионную стойкость.

2.7.3. Испытание защитных свойств фосфатной пленки

На поверхность образца при помощи капельницы наносят на некотором расстоянии одна от другой две-три капли раствора, который готовят, смешивая 40 см³ 0,8 н раствора медного купороса, 1–5 см³ 0,1 н раствора соляной кислоты; 20 см³ 10%-го раствора поваренной соли. Одновременно включают секундомер и наблюдают момент изменения цвета пластинки под каплей (покраснение вследствие выделения меди).

Время (мин) между нанесением капли на фосфатированную поверхность металла и моментом изменения цвета капли от серо-голубого до желтого или красного служит характеристикой коррозионной стойкости фосфатной пленки. В соответствии с полученными данными стойкость фосфатных покрытий принято оценивать следующим образом: 1) 5 мин и более – высокая стойкость; 2) от 2 до 5 мин – средняя стойкость; 3) от 1 до 2 мин – пониженная стойкость; 4) менее 1 мин – низкая стойкость.

Для сравнения наносят одну каплю этого же раствора на незащищенную фосфатным покрытием поверхность образца, а также отмечают момент начала выделения меди – покраснения под каплей.

Полученные в результате проведения работы данные заносят в таблицу по форме:

Номер образца, №	Время фосфа-тирования, мин	Температура фосфатирова- ния, °С	Время от момента нанесения капли до изменения ее цвета, мин	Оценка полученного покрытия

Инструкция к лабораторной работе «Фосфатирование металлов»

1. Приготовление цинкофосфатного концентрата. В стакан, содержащий 100 мл раствора вымороженной азотнокислотной вытяжки, вводим 12 г семиводного сульфата цинка, разбавленного в небольшом объеме воды, и перемешиваем стеклянной палочкой. Выпавший в осадок сульфат кальция отфильтровываем через воронку Бухнера, а полученный фильтрат разбавляем в 10 раз и определяем в нем содержание азотной и фосфорной кислот до фосфатирования металла. (Вымороженная азотнокислотная вытяжка является дешевым продуктом разложения апатита или фосфорита азотной кислотой в производстве получения фосфорной кислоты.)

2. Подготовка образцов – нумерованные железные пластинки готовят к фосфатированию обезжириванием в щелочном растворе и травлением в растворе кислот. После промывки водой хранить образцы в растворе соды. Брать образцы при дальнейшей работе только металлическими щипцами.

3. Травление образцов кислотами производить под тягой в защитных очках и перчатках, соблюдая правила обращения с кислотами, изложенные в специальной инструкции. Сливать раствор кислот после травления в специальную емкость, снабженную соответствующей надписью (находится под тягой).

4. Фосфатирование. Подготовленные образцы подвергнуть фосфатированию в заданных условиях, погружая их в ванну с раствором мажефа или цинкофосфата, находящуюся в термостате.

5. Промывка. После фосфатирования промыть образцы водой, высушить фильтровальной бумагой и испытывать на коррозионную стойкость в соответствии с заданием.

Контрольные вопросы

1. На чем основан процесс фосфатирования?

2. Каков химизм процесса фрсфатирования?

Список литературы

1. Мухленов И. П. Основы химической технологии. – М. : Высш. шк., 1983. – 335 с,

2. Чумаевский В. А. Активаторы в процессе фосфатирования металлов / В. А. Чумаевский, Т. М. Краснова // Химич. Промышленность. – 1990. – № 6. – С. 18–19.

3. Хаин И. И. Теория и практика фосфатирования металлов. – Л. : Химия, 1973. – 407 с.

2.8. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ»

Цель работы – определение скорости коррозии стали в кислых и нейтральных средах.

2.8.1. Краткие теоретические сведения

Процесс разрушения металлов при химическом, электрохимическом или биохимическом взаимодействии их со средой называется коррозией. Химическая коррозия происходит в газовых средах или неэлектролитах и не сопровождается возникновением электрического тока. Этот тип коррозии подчиняется законам химической кинетики. Электрохимическая коррозия может быть атмосферной, почвенной и происходить в растворах электролитов и в расплавах солей. Она сопровождается возникновением электрического тока и подчиняется законам электрохимии. Для защиты металлов от коррозии используют покрытия, которые наносят различными способами. Гальванический способ нанесения защитной пленки заключается в выделении под действием электрического тока металлов из их растворов на покрываемой детали, которая служит катодом (никелирование, хромирование и т. д.). Химический способ заключается в образовании пленки в результате реакций, происходящих на поверхности металла под действием химических реагентов (оксидирование, фосфатирование). Лабораторная работа знакомит с практическими методами определения скорости коррозии, способами химического нанесения покрытий и определением свойств полученных пленок.