ФОРМИРОВАНИЕ И СОЗРЕВАНИЕ ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛИ ИЗ ФОСФАТИРУЮЩЕГО РАСТВОРА НА ОСНОВЕ СПИРТА

Аннотация

Холодное фосфатирование представляет интерес для противокоррозионной защиты крупногабаритных и сложнопрофильных стальных изделий, для которых применение нагреваемых фосфатирующих ванн затруднено. Использование спиртосодержащих композиций позволяет проводить обработку при комнатной температуре, однако процессы формирования и последующего созревания таких покрытий изучены недостаточно. Целью работы являлось исследование формирования и изменения свойств фосфатного покрытия на стали Ст20, полученного из спиртосодержащей композиции на основе H3PO4, Zn(CH3COO)2·2H2O и изопропилового спирта. Морфологию и элементный состав поверхности изучали методом СЭМ–ЭДС; изменение растворимых компонентов оценивали по pH водных смывов; химическую природу продуктов определяли методом ИК-спектроскопии; термическое поведение покрытия исследовали методом температурно-программированной десорбции. Защитную способность определяли ускоренным методом Акимова. Установлено, что после нанесения композиции формирование покрытия продолжается в ходе длительной выдержки на воздухе. На ранних стадиях элементный состав двух сторон образца различается, а содержание Fe, Zn, P и O изменяется немонотонно; при длительной выдержке составы поверхностей сближаются. pH водных смывов снижается до 3,78 через 2 ч, затем возрастает до 4,32 через 250 ч. Одновременно стойкость по Акимову увеличивается с 3 до 105 с, что свидетельствует о постепенном развитии защитных свойств слоя. ИК-спектроскопия подтверждает образование гидратированных фосфатных соединений цинка и железа, а данные ТПД свидетельствуют о постепенном уменьшении доли термически лабильных компонентов. Показано, что выдержка после нанесения является самостоятельной технологической стадией, определяющей созревание, стабилизацию состава и защитные свойства покрытия при холодном фосфатировании.