Фосфатирование — эффективный метод защиты металлов от коррозии, повышающий износостойкость и твердость поверхности. На сайте sanding.by мы предлагаем услуги подготовки поверхности: пескоструйную очистку, дробеструйную обработку и антикоррозийную защиту, которые идеально дополняют фосфатирование. Звоните для консультации: +375 (44) 775-61-64.
Что такое фосфатирование?
Фосфатирование — это процесс создания на поверхности металла слоя малорастворимых фосфатов железа, цинка или марганца. Этот слой защищает от коррозии, улучшает твердость, износостойкость и электроизоляционные свойства. Фосфатированию подвергаются чугун, углеродистые и низколегированные стали, цинк, кадмий, медь, алюминий и их сплавы, но высоколегированные стали обрабатываются хуже. Ультразвуковая дефектоскопия помогает оценить состояние поверхности перед обработкой.
Применение фосфатирования
Фосфатирование широко используется в автомобильной промышленности как грунт перед покраской кузова. Оно подходит для:
- Автомобилей (днище, кузов).
- Металлоконструкций, трубопроводов.
- Изделий, эксплуатируемых в тропическом климате.
Фосфатная плёнка устойчива к маслам, смазкам, бензолу, толуолу и газам (кроме сероводорода), но разрушается под воздействием кислот, щелочей, морской воды и пара. Для подготовки поверхности мы рекомендуем пескоструйную очистку и дробеструйную обработку.
Характеристики фосфатного покрытия
Толщина и структура
Толщина фосфатного слоя варьируется от 2–8 до 40–50 мкм в зависимости от раствора, режима обработки и подготовки поверхности. Мелкокристаллические слои (1–5 мкм) из цинкфосфатных растворов с ускорителями обладают высокой защитной способностью и используются как грунт под ЛКМ. Крупнокристаллические слои из марганцевофосфатных растворов толще и могут быть самостоятельными после промасливания. Пористая структура плёнки удерживает лаки и пропитки. Антикоррозийная обработка усиливает защиту.
Состав покрытия
Фосфатное покрытие состоит из двух слоёв:
- Внутренний: Пористый, эластичный слой монофосфатов железа, плотно связанный с металлом.
- Наружный: Хрупкий, кристаллический слой из монофосфатов марганца и вторичных/третичных фосфатов.
Цвет покрытия
Цвет фосфатной плёнки варьируется от светло-серого до тёмно-серого (почти чёрного). Светлые оттенки характерны для цветных металлов и сталей после пескоструйной обработки. Тёмные слои образуются на чугуне или протравленных поверхностях, а зеленоватые — на сталях с никелем и хромом.
Свойства покрытия
Фосфатное покрытие устойчиво к маслам, керосину, высоким температурам (до 500°C кратковременно) и низким (до -75°C). Оно обладает высоким электросопротивлением (до 500 В, с пропиткой — до 1000 В), но разрушается под воздействием кислот, щелочей и морской воды. Обычно используется как грунт под ЛКМ или перед пассивированием.
Суть процесса фосфатирования
Фосфатирование основано на образовании труднорастворимых фосфатов (дигидрофосфатов, моногидрофосфатов, фосфатов) при взаимодействии металла с ортофосфорной кислотой (H₃PO₄). Реакции:
- Me + 2H₃PO₄ → Me(H₂PO₄)₂ + H₂↑ (дигидрофосфаты).
- Me(H₂PO₄)₂ ↔ MeHPO₄ + H₃PO₄ (моногидрофосфаты).
- 3Me(H₂PO₄)₂ ↔ Me₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ (фосфаты).
Качество плёнки зависит от кислотности раствора, катионов металла и окислителей (ClO₃⁻, NO₂⁻, NO₃⁻), ускоряющих процесс. Пескоструйная очистка обеспечивает оптимальную подготовку поверхности.
Виды фосфатирования
Химическое фосфатирование
Химическое фосфатирование делится на:
- Холодное: Без подогрева, с использованием препарата Мажеф и Zn(H₂PO₄)₂. Формирует тонкие плёнки (5–10 мкм) для грунтовки, но склонно к гидролизу, снижая качество.
- Нормальное: Проводится при 97–98°C с Мажеф (30–33 г/л). Даёт прочные плёнки, но требует контроля кислотности (общая: 30 точек, свободная: 3–4 точки).
- Ускоренное: При 45–65°C с добавлением окислителей (NaF, Zn(NO₃)₂). Длительность 8–15 минут, плёнки тонкие, подходят для грунтовки.
Чёрное фосфатирование: Используется в оптике, формируя коррозионно-устойчивую чёрную плёнку в два этапа (фосфатирование + пассивирование).
Электрохимическое фосфатирование
Проводится с током (0,3–3 А/дм²) в растворах, аналогичных химическому фосфатированию. Ускоряет процесс (5–20 минут), но плёнка ложится неравномерно на сложных поверхностях.
Фосфатирование цветных металлов
Цветные металлы (цинк, алюминий, кадмий, магний, никель, титан) фосфатируют для грунтовки или повышения износостойкости. Примеры:
- Алюминий: Голубое фосфатирование в растворе с CrO₃ и NaF даёт тонкую (3 мкм) плёнку.
- Цинк, кадмий: Цинк-фосфатные растворы формируют мелкокристаллические плёнки.
- Титан: Обрабатывается при 98–99°C с H₃PO₄ и фторидами для износостойкости.
Нанесение металлического цинка дополняет фосфатирование для цветных металлов.
Подготовка поверхности перед фосфатированием
Качество подготовки поверхности определяет свойства фосфатной плёнки. Методы:
- Пескоструйная обработка: Формирует мелкокристаллические плёнки с высокой адгезией. Пескоструйная очистка.
- Травление: Удаляет ржавчину, но даёт рыхлые плёнки, требующие промывки в растворе соды.
- Обезжиривание: Устраняет масла с помощью растворителей. Дробеструйная обработка.
Улучшение защитных свойств
Для повышения коррозионной стойкости фосфатные плёнки пассивируют в растворах K₂Cr₂O₇ или Na₂Cr₂O₇ (70–80°C), пропитывают маслами или гидрофобизируют кремнийорганической жидкостью. Для холодной деформации применяют мыльные растворы.
Почему выбирают sanding.by?
Мы обеспечиваем профессиональную подготовку поверхности для фосфатирования и защиты от коррозии. Наши преимущества:
- Точная диагностика с помощью ультразвуковой дефектоскопии.
- Качественная очистка с использованием пескоструйной и дробеструйной обработки.
- Надёжная защита для легковых, грузовых авто и электромобилей с помощью антикоррозийной обработки электромобилей и пескоструйной обработки грузовых авто.
Свяжитесь с нами по телефону +375 (44) 775-61-64, чтобы подготовить ваш автомобиль или металлоконструкции к фосфатированию и защите от коррозии!
