Выбор фосфатирующего концентрата для покрытия высокоуглеродистых сталей

Вопрос.

Уважаемые господа, Вас беспокоят с Дальневосточного НИИ технологии судострое-ния. Перед нашей организацией стоит дилемма в выборе фосфатирующего концентрата или других составов для покрытия высокоуглеродистых сталей, а также технологий нанесения данных покрытий, желательно без применения дорогостоящего оборудования. Не могли бы Вы нам помочь.

Заранее благодарен за ответ, с уважением

Начальник КТО Самусенко Андрей Викторович.

Ответ.

Уважаемый Андрей Викторович.

К сожалению, в Вашем письме приведено недостаточно информации для того, чтобы однозначно ответить на Ваш вопрос.

В настоящее время промышленностью выпускается очень большой ассортимент фосфатирующих концентратов, каждый из них предназначен для нанесения фосфатных покрытий с определённой целью.

Некоторые из концентратов предназначены для фосфатирования перед нанесением лакокрасочных покрытий, другие – для фосфатирования перед операциями холодной деформации (штамповки, волочения проволоки и различного профиля, холодной прокатки, глубокой вытяжки), повышения коррозионной стойкости, для фосфатирования перед промасливанием, для предотвращения задиров трущихся деталей и улучшения приработки, для предотвращения смачивания расплавленными металлами, для придания поверхности электроизоляционных свойств.

В зависимости от назначения фосфатные покрытия имеют различную структуру, толщину, пористость.

Ни об одном из концентратов, даже одноцелевого назначения, нельзя сказать, что он лучший или худший. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Например, высокотемпературные концентраты типа «Мажеф» стабильны в работе, но их затруднительно применять для струйного метода фосфатирования из-за сильного парообразования, кроме того, они энергозатратны, особенно при односменной работе оборудования. Низкотемпературные концентраты энергоэкономичны, позволяют получать более плотные, мелкокристаллические покрытия, но они более склонны к шламообразованию, требуют более частого анализа и частых корректировок состава, более высокой культуры производства.

На современном рынке существует достаточно много фирм, предлагающих концентраты для процесса фосфатирования (они есть на нашем сайте).

Наиболее часто в нашей стране применяют фосфатирующие концентраты, разработанные в «ОАО научно исследовательский институт лакокрасочных покрытий с опытным машиностроительным заводом «Виктория», г. Хотьково.

Концентраты фосфатирования в зависимости от назначения можно разделить на следующие группы:

(КФ-1, КФ-3, КФ-12, КФ-16, КФ-17) применимы для всех методов окрашивания. В этих растворах формируются фосфатные слои кристаллической структуры;
(КФА-1, КФА-2, КФА-4, КФА-8, КФА-9) наиболее приемлемы перед нанесением порошковых покрытий. В этих растворах формируются фосфатные слои аморфной структуры;
(КФ-3, КФ-7) рекомендуются для фосфатирования перед промасливанием для увеличения антикоррозионных свойств;
(КПФ-2М, КПФ-2, КПФ-3) в растворах на основе этих концентратов формируются марганец-фосфатные слои, которые рекомендуется наносить с целью уменьшения коэффициента трения;
(КФЭ-3) можно использовать для фосфатирования перед штамповкой;
(КФЭ-1, КФ-7) рекомендуются для облегчения экструзии металла, волочения проволоки, глубокой вытяжки или холодного выдавливания.

Для решения вопроса о выборе фосфатирующего концентрата и технологии необходимо указать следующие данные:

назначение фосфатного покрытия. Если это грунт под окраску, то указать вид лакокрасочного покрытия (порошковое или обычное лакокрасочное) и метод нанесения;
марку обрабатываемого металла, его толщину, условия эксплуатации, наличие механических нагрузок в процессе эксплуатации (информация необходима для выбора фосфатирующего концентрата, обеспечивающего необходимую структуру покрытия и, при необходимости, минимальное наводороживание);
характеристику и габаритные размеры фосфатируемых изделий (эта информация позволит выбрать способ фосфатирования (погружной или струйный) и соответствующий вид концентрата и оборудование для реализации процесса);
наличие жировых и оксидных загрязнений (информация необходима для определения вида и количества подготовительных операций, длины линии фосфатирования и производственных площадей);
годовая программа, (м²/год). Эта информация необходима для выбора типа оборудования (стационарная ванна, механизированная линия или автоматическая линия). Если в Вашем НИИ только опытно-экспериментальное производство, то целесообразно выбрать стационарную ванну, если крупносерийное производство (более 10000 м²/год), то механизированную или автоматическую линию. Кроме того, выбор технологии и оборудования будет зависеть ещё от многих факторов, например, от имеющихся производственных площадей, наличия очистных сооружений, от финансовых возможностей Вашего НИИ и от многих других факторов.

Кроме того, следует иметь ввиду, что большинство современных низкотемпературных фосфатирующих растворов требуют использования деминерализованной воды не только для приготовления самого фосфатирующего раствора, но и для приготовления активирующих растворов, так как наличие даже незначительных количеств солей кальция и магния приводит к резкому снижению растворимости активаторов на основе солей четырёхвалентного титана.

Доц. Мамаев В.И.

24.03.2008