4. Нанесение конверсионньїх покрьітий

Назначение конверсионньїх покрнтий — повисить противо- коррозионную стойкость металла, улучшить адгезию лакокра­сочньїх покрнтий, сделать их более долговечньїми. Конверсион- ньіе покрьітия наносят перед окрашиванием преимущественно на те изделия, которьіе подвергаются зксплуатации в жестких и особо жестких условиях. Наибольшее применение нашли по- крьітия, получаемьіе методами фосфатирования, оксидирования, хроматирования.

Фосфатирование. С химической точки зрения фосфатирова­ние— процесе образования на поверхности слоя из нераствори- мьіх в воде фосфатов металлов. Фосфатируют обьічно черньїе металльї (кроме чугуна и стального литья), несколько реже цветньїе — алюминий, цинк и др. Процесе фосфатирования за- ключается в обработке поверхности металлов водними раство- рами фосфорнокислих солей. В зависимости от характера обра- зующихся фосфатов различают кристаллическое и аморфное фосфатирование, а по условиям проведення процесса — обьічное (или нормальное), ускоренное и холодное.

Кристаллическое фосфатирование наиболее распространено в промьішленности. Для его проведення используют соли двух- валентньїх металлов, преимущественно монофосфат цинка 2п (НгРО-Ог-НгО и марганцево-железннй фосфат (соль «Ма- жеф») — смесь однозамещенньїх фосфатов марганца и железа (9:1). Из растворов зтих солей с рН 3,0—3,6 образуются не- растворимьіе фосфати в виде кристаллогидратов с толщиной слоя от 2 до 25 мкм и массой 1 м² 1—10 г. В состав цинкфос- фатньїх слоев, получаемих на стальной поверхности, входят го- пеит 2пз(Р0₄)2-4Н₂0 и фосфофиллит 2п₂Ре(РС>4)2-4Н₂0, мар- ганцево-железннх — гуреолит (Мп, Ре)₅Н₂(Р04)₄-4Н₂0. Зти со- единения образуют неразривное целое с металлом, изменяя природу поверхности и делая ее пассивной в коррозионном от- ношении.

Фосфатированнне металльї хорошо смачиваются жидкими лакокрасочньши материалами. Благодаря зтому и развитой по­верхности достигается високая адгезия покритий, в том числе и тех, которьіе в обьічньїх условиях плохо адгезируют. Фосфат- ньіе покритая в зависимости от состава имеют термостойкость 150—220 °С. Они обладают хорошими дизлектрическими свойст- вами; цвет покритий — от светло-серого до темно-серого. Фос- фатирование — лучший способ грунтования поверхности при на­несений лакокрасочннх покритий.

Фосфатирование —типичннй злектрохимический процесе, характеризующийся следующими реакциями.

В растворе:

Ме(Н₂Р0₄Ь ** Ме²++2Н₂Р0₄- н₂ро₄- н++нро₄²-.

На анодних участках поверхности:

Ме —*• Ме²++2е,

2Ме²++2Н₂Р0₄“ —> Ме₃(Р0₄)₂ |+4Н+

ЗМе²⁺+2НР0₄^2- —» Ме₃(Р0₄)₂ |+2Н+.

На катодних участках поверхности:

2Н++2е —*• Н₂|.

Обьічное, или нормальное, фосфатирование проводят погру- жением изделий в раствор соли «Мажеф» с концентрацией око- ло 35 г/л. Общая кислотность раствора /С_о = 30-ь40 точек, сво- бодная кислотность /С_с = 3,0-=-3,5 точки (точка — число милли- литров 0,1 н. раствора №ОН, идущее на тнтрование 10 мл рас­твора). Температура раствора должна бить 96—99 °С; в зтих условиях продолжительность процесса фосфатирования состав- ляет 50—60 мин.

Вследствие високой температури и длительности процесса обичное фосфатирование (несмотря на отличное качество полу- чаемих покритий) уступило место ускоренному.

Ускоренное фосфатирование заключается в обработке по­верхности металла растворами монофосфатов цинка, содержа- щими окислители (нитрат и нитрит натрия) или соединения ме­таллов (например, меди), которие имеют более положительний злектродний потенциал, чем железо. Добавки окислителей и меди ускоряют фосфатирование вследствие деполяризации или образования на поверхности микрокатодних участков. В резуль­тате продолжительность фосфатирования уменьшается до 2— 10 мин.

Вьіпускаются готовие к применению жидкие фосфатирую- щие концентрати КФ-1, КФЗ-З, КФА-5, КФ-12 и др. Концентрат КФ-1 имеет следующий состав, %: