» » Обработка цинковых покрытий
12.12.2014

Цель последующей обработки цинковых покрытий — повышение их коррозионной стойкости, улучшение внешнего вида, подготовка к пайке, окраске, а также предотвращение образования продуктов коррозии цинка («белой ржавчины») при транспортировке и хранении оцинкованных изделий.
Для повышения коррозионной стойкости оцинкованные изделия обрабатывают в растворах различных пас-сиваторов.
Перед пассивированием изделия тщательно обезжиривают; если же этой обработке их подвергают сразу после цинкования, то обезжиривания не требуется. Затем изделия обрабатывают слабым раствором соляной кислоты для снятия окисной пленки, промывают и погружают в пассивирующий раствор.
Предложено и используется много различных растворов для пассивации оцинкованных изделий. Большинство из них содержит хромовый ангидрид СrО3, а также бихроматы калия, или натрия (K2Cr2Cb, Na2Cr2O7).
Так, М. И. Зильберфарб и JI. П. Приходько для пассивации диффузионных цинковых покрытий, полученных в порошковых смесях, применяли раствор, состоящий из 50 г/л хромового ангидрида, 2 г/л серной кислоты (плотность 1,84), 50 г/л соляной кислоты (плотность 1,18). Обработку производили в течение 5—15 сек при 18—20° С.
При пассивации крупных изделий, например труб, окисную пленку можно предварительно не снимать, но тогда необходимо увеличить выдержку в пассивирующем растворе до 1—3 мин. Как отмечают исследователи, при этом толщина покрытия уменьшается на 1,3—3,8 мкм.
После пассивации изделия промывают в воде при 50—60° С и сушат сжатым воздухом или над пламенем газовых горелок.
Обработанное таким образом цинковое покрытие можно с успехом использовать в средах, содержащих хлориды, причем его стойкость значительно выше, чем покрытия, не прошедшего пассивации.
В табл. 26 приведены результаты коррозионных испытаний пассивированных оцинкованных образцов.
Обработка цинковых покрытий

В Японии для обработки оцинкованных изделий запатентованы два раствора. Раствор № 1 содержит 150 г/л CrO3, 5 мл H2SO4, 10 г/л (NH4)2SO,), 30 мл HNO3. Раствор № 2 состоит из 20 г/л K2Cr2O7 и 20 мл/л H2SO4.
Оцинкованные изделия вначале погружают в раствор № 1 при 20° С на 3—10 сек. При этом на поверхности изделия образуется пленка с металлическим блеском. Если после пассивации изделие подвергнуть термической обработке при 130° С в течение 10 мин, то значительно увеличивается твердость и коррозионная стойкость пленки. Отмечается, что 1 л раствора достаточно для обработки 8 м2 поверхности.
В случае образования на поверхности окрашенной пленки, что может быть вызвано истощением раствора № 1, изделия погружают на 2—3 сек в раствор № 2, который восстанавливает металлический блеск.
Об обработке оцинкованных изделий с целью повышения коррозионной стойкости покрытия также сообщается в других патентах. В английском патенте2 предлагается пассивировать цинковое покрытие в растворе, содержащем 0,7—1,2% (по массе) окислителя в виде Cr6+; 0,005—0,02% (объемн.) H2SO4 (плотность 1,84); 0,02—0,035% (объемн.) смачивающего вещества. Обработку ведут при 60—90° С. Полученная пленка представляет собой гидрофобный слой (отталкивает воду), содержащий соединение хрома. Обработанная в таком растворе оцинкованная поверхность сохраняет блеск в течение года.
Для придания оцинкованной поверхности способности к пайке или окраске предлагается обрабатывать изделия в растворе, содержащем 1—2% (по массе) хромовой кислоты; 1—2% (по массе) ортофосфорной кислоты и 0,4—1,1% NaNO2. Все три компонента можно заменить эквивалентным количеством соединений, содержащих соответственно ионы РО4в3-, CrO-, NO4в2-.
После обработки в этом растворе с изделий удаляют избыток раствора и сушат их горячим воздухом.
С целью предупреждения образования на оцинкованных изделиях «белой ржавчины» (белого налета из продуктов коррозии цинка) их также обрабатывают в различных растворах. Хорошие результаты, по мнению Cycке, дает обработка в растворе, состоящем из 1% (по массе) буры; 0,4% фосфорной кислоты; 0,2% нитрата натрия. При обработке в этом растворе цвет покрытия не изменяется.
Для этих же целей можно использовать раствор тринатрийфосфата (1 г/л) с ортофосфорной кислотой (1 г/л) или раствор бензоата натрия (1 г/л).
В литературе сообщается много составов растворов, применяемых в настоящее время для борьбы с образованием «белой ржавчины». Однако наиболее эффективно, очевидно, цветное хроматирование. Кроме того, очень простым способом является обмазка оцинкованных изделий ланолином или нефтяным маслом. Перед обмазкой поверхность изделий тщательно высушивают.
Для обмазки с успехом можно применять также парафин, растворенный в лигроине (10—20 г/л). Лигроин испаряется с поверхности изделия и на нем остается тонкая пленка парафина, которая защищает его от воздействия влаги. Иногда оцинкованные изделия упаковывают в пропарафиненную бумагу.
Очень часто оцинкованную поверхность окрашивают, что значительно увеличивает стойкость покрытия и придает оцинкованной поверхности декоративный внешний вид.
Изделия, оцинкованные диффузионным способом с применением порошковых смесей или в расплаве с последующей термической обработкой, не требуют специальной подготовки поверхности, так как она немного шероховата и хорошо воспринимает окраску. Перед окраской требуется лишь обезжиривание. Поверхность же изделий, оцинкованных в расплаве (жидким методом), очень гладкая и ее перед окраской приходится обрабатывать проволочными щетками или химическим путем. Так, оцинкованные изделия подвергают кратковременной обработке в 1%-ном растворе соляной кислоты.
Хорошо окрашивается хроматированная или фосфатированная оцинкованная поверхность. Так, при фосфатировании образуется серый или темно-серый поверхностный слой, к которому очень хорошо пристает краска и который сам обладает хорошей коррозионной стойкостью. Толщина слоя фосфатов составляет 1—3 мкм. Фосфатирование предупреждает образование ржавчины под защитным слоем и возникновение пузырей в слое краски.
При окраске оцинкованных изделий необходимо обращать особое внимание на вид связующего и красителя. Хорошие результаты дают синтетические смолы с цинковыми белилами или с цинковой пылью в качестве красителя.