При отсутствии качественной защиты металлические изделия подвергаются коррозии, что сокращает срок их службы. Источник: unsplash.com
Поскольку многие металлы требуют дополнительной защиты от коррозии, существует немало различных способов, при помощи которых удается защитить поверхность изделий и различных видов металлического проката от воздействия внешней среды. Один из них — технология фосфатирования металла.
Ее можно использовать отдельно или как усилитель других защитных покрытий, наносимых на металлическую поверхность. Например, широко применяется фосфатирование перед покраской, где фосфатная пленка служит грунтом.
Что такое фосфатирование металла, как эта процедура выполняется, какие разновидности существуют — расскажем в статье.
Процесс фосфатирования заключается в нанесении на поверхностные слои металла защитного покрытия, которое состоит преимущественно из малорастворимых фосфатов. Одна из главных особенностей технологии — ее применение не только для черных, но и для цветных металлов, а также для большого количества сплавов.
Фосфатирование стали и других металлов предохраняет детали машин и механизмов от окисления и коррозии в различных газовых средах, продлевает срок службы изделий в неблагоприятных условиях, например при постоянном контакте с промышленными маслами и смазками.
Однако универсальную защиту металла такая обработка не обеспечивает. В частности, при интенсивном воздействии влаги, аммиака, кислот, щелочей или горячего пара и других агрессивных сред фосфатная пленка постепенно разрушается.
Для того чтобы изделие было готово к фосфатированию поверхности, с него удаляют все загрязнения — ржавчину, масляные пятна, старую краску.
В зависимости от условий и масштабов производства для этого могут применять различные способы:
Фосфатирование часто используется для защиты от коррозии элементов металлических строительных конструкций. Источник: unsplash.com
Существуют различные применяемые при фосфатировании металла технологии. Они различаются методикой исполнения, продолжительностью и используемыми при этом материалами. Выбор применяемого при фосфатировании метода зависит от конфигурации и размеров изделий, металла, из которого они изготовлены, и прочих факторов.
Основное преимущество способа — отсутствие потребности в нагревании. Процессы протекают при температуре от +20 до +40 °С. В качестве рабочей смеси при этом может применяться специально подготовленный раствор препарата «Мажеф». Также холодное фосфатирование может проводиться в растворе монофосфата цинка с добавлением каустической соды, фосфорной кислоты и нитрата цинка.
Продолжительность обработки составляет от 15 до 40 минут, в зависимости от концентрации рабочей смеси. Увеличивая ее температуру, можно снизить степень зернистости получаемой защитной пленки.
При таком варианте тоже используется препарат «Мажеф», который растворяют в воде из расчета 30–35 г/л. Ключевое требование при такой обработке — соблюдение температурного режима — +98 °С. Отклонение от этого параметра в ту или иную сторону снижает эффективность процедуры и качество наносимого покрытия.
Чтобы получить более толстое фосфатное покрытие с улучшенными защитными качествами, применяют концентрированный раствор — порядка 120 г/л, а температуру снижают до +85 °С.
Используемая при таком варианте фосфатирования стали технология позволяет обрабатывать габаритные элементы строительных конструкций. Однако ускоренная обработка требует наиболее тщательной подготовки поверхности. Помимо обезжиривания и механической очистки, детали обрабатывают раствором соляной кислоты с последующим промыванием. После промывки поверхность пассивируют с применением раствора кальцинированной соды, а потом еще раз промывают и погружают в резервуар с фосфатным раствором.
В зависимости от концентрации и состава химической смеси время фосфатирования составляет от 15 до 40 минут. После обработки поверхность изделий пассивируют с применением раствора дихромата калия, а потом снова промывают и просушивают.
При этом методе выполняют те же действия, что и при ускоренной обработке, с той разницей, что защитный слой наносят на погруженное в раствор изделие при воздействии электрического тока. В роли катода выступают металлические штанги, на которых фиксируют обрабатываемые изделия, в роли анода — цинковые или углеродистые стальные листы.
Под воздействием тока молекулы металла переносятся с анодов на обрабатываемую деталь, создавая не ее поверхности защитную пленку. Специфика обработки способствует тому, что такое фосфатирование ускоряет процесс производства, обеспечивая более высокую продуктивность. Процесс нанесения фосфатного покрытия в этом случае может занимать всего от 5 до 20 минут.
