Фосфатирование с препаратом «Мажеф»

Этот спо­соб является наиболее распространенным, так как прост по составу, а получаемая фосфатная пленка при этом наиболее доброкачественна. Общепринятая концентрация препарата «Мажеф» при фосфатировании равна 27—32 г/л. Растворение «Мажефа» сопровождается частичным его раз­ложением с образованием нерастворимых соединений, осаждающихся на дне ванны. Полностью удалять этот осадок со дна ванны нельзя, так как он участвует в образовании фосфатной пленки.

При фосфатировании без добавок процесс ведут при рабочей температуре 370—372 К. Для получения заданной температуры раствор доводят до кипения, после чего вы­ключают нагревание и, дав осесть взмученному осадку, загружают деталь. Для поддержания температуры подо­гревание раствора ведут непрерывно, не давая раствору вскипеть, так как взмученный осадок, поднимаясь со дна, осаждается на поверхности деталей, придавая им грязевый серый вид и ухудшая качество фосфатной пленки.

Реакция препарата «Мажеф» с поверхностью деталей сопровождается бурным выделением водорода, которое постепенно снижается и заканчивается полностью, когда вся поверхность деталей покроется без просветов нерас­творимой пленкой. Для полной уверенности в окончании процесса детали выдерживают в ванне еще 5—10 мин, после чего выгружают, промывают и сушат.

Выдержка при фосфатировании зависит от назначения фосфатной пленки. Так, при фосфатировании в целях защиты от коррозии выдержка зависит от марки стали и колеблется в пределах 1—2 ч. Для электроизоляцион­ного покрытия обычно достаточно 30—40 мин, а для пред­охранения от затекания расплавленного металла доста­точно 20—30 мин. В последних случаях выгрузку деталей проводят до окончания реакции.

Корпус ванны фосфатирования сваривают из листо­вого железа без футеровки внутри. При подогревании паром ванну снаружи футеруют теплоизоляционной мас­сой, или обшивают деревом. В этом случае глухой паровой змеевик делают съемным и располагают его по задней стенке ванны, но ни в коем случае не по дну.

Зарядка ванны препаратом «Мажеф» проста и состоит в отвешивании препарата из расчета 30 г/л и в засыпке его в кипящую воду ванны при механическом перемешива­нии, или барботировании сжатым воздухом. Затем рас­твор доливают водой до рабочего уровня, снова перемеши­вают, дают отстояться и отбирают пробу для экспресс-анализа кислотности раствора. Для правильной эксплуата­ции ванны и получения доброкачественной фосфатной пленки необходимо, чтобы фосфатный раствор после за­рядки или корректировки имел требуемую рабочую кислотность. Этот показатель складывается из двух величин: общей и свободной кислотностей, причем рабочее соотно­шение общей кислотности к свободной должно быть равым 7-8. Экспресс-анализ весьма прост и его проводит рабочий-корректировщик на монтажном верстаке не­посредственно у ванны и только в тех случаях, когда наблюдаются какие-то отклонения от нормального про­цесса фосфатирования (растравливание, образование чер­ного мажущего налета, длительное увеличение времени для получения фосфатной пленки и др.). Обычно препарат «Мажеф» состоит из смеси солей, обеспечивающих правиль­ное соотношение кислотностей. Тем не менее, рабочий-корректировщик должен уметь найти причину неполадок в работе ванны.

После очистки, зарядки и корректировки раствора процесс фосфатирования не встречает затруднений.

Переходя снова к описанию эксплуатационных особен­ностей процесса, следует отметить, что нагрев паром весьма затруднителен. Более удобен электрический нагрев ванн. Для этой цели наружный стальной кожух ванны футеруют внутри огнеупорным кирпичом, располагая нагревательные элементы вдоль стенок ванны, а рабочий корпус ванны делают съемным для удобства ремонта. Удаление водорода и паров воды из ванны проводят посредством бортовых вентиляционных отсосов, а верх ванны после загрузки деталей закрывают крышкой.

Для массового фосфатирования крепежных и мелких деталей используют ванны с вращающимися барабанами, как это применяется при гальванических процессах.

Удельный расход препарата «Мажеф» составляет 120-140 г/м² фосфатируемой поверхности.

При фосфатировании деталей с большой поверхностью корректировку раствора проводят после выгрузки каждой партии деталей. При накоплении на дне ванны большого количества осадка, мешающего нормальной эксплуатации ванны, раствор сливают, осадок вычищают из ванны и проводят зарядку ванны вновь.

Фосфатная пленка имеет темно-серый цвет, темнеющий после промасливания. При фосфатировании в барабанах пленка гораздо светлее, но также темнеет при протирке деталей веретенным или авиационным маслом. Наличие фосфатной пленки на деталях проще всего определяется путем проведения ногтем. При этом образуется ясно види­мая белая черта. Но часто пользоваться этим способом контроля не следует, так как белая черта получается от стачивания ногтя. Основные неполадки при фосфатирова­нии приведены в табл.

Забракованные фосфатные покрытия стравливают в 10—15%-ном растворе серной кислоты, после чего повторяют процесс фосфатирования вновь. Такая опера­ция лишь улучшает качество защиты.

Введение различных добавок в фосфатный раствор ускоряет процесс образования фосфатной пленки и поз­воляет вести его при более низких температурах. Во мно­гих случаях препарат «Мажеф» полностью заменяют кислыми фосфорнокислыми солями натрия, цинка, марганца и даже фосфорной кислотой.

Характеристики неполадок	Причина неполадок	Способ устранения
Фосфатная пленка очень тонка; при по­гружении деталей в воду сквозь нее про­свечивает металл	Недодержка по вре­мени при фосфатиро­вании	Стравить пленку и повторить процесс с нужной выдержкой
Крупнокристалличность и слабая коррозийная стой­кость фосфатной пленки	Подготовка произ­ведена путем травле­ния	Заменить травление зачисткой или после травления промыть в содовом растворе
После высыхания пленка имеет гряз­ный налет солей	Фосфатирование вели со взмученным осадком препарата «Мажеф»	Детали не должны касаться дна ванны, а процесс нельзя ве­сти в кипящем рас­творе
В отверстиях и вну­тренних полостях фосфатная пленка от­сутствует	Образование воз­душных или водород­ных «мешков»	Изменить располо­жение деталей на под­весках и применить встряхивание
Заметная разница оттенков и структу­ры фосфатной пленки на различных участ­ках деталей	Различная терми­ческая или механи­ческая обработка от­дельных участков	Причина обусловле­на технологией изго­товления и не являет­ся браковочным при­знаком

В качестве окислителей обычно применяют нитрит натрия, селитру и другие соли азотной кислоты. Сокра­щение времени процесса и снижение его рабочей темпе­ратуры позволяют еще более удешевить этот массовый, экономичный и надежный способ защиты от коррозии. Фосфатные пленки, полученные из этих растворов, во многих случаях характеризуются малой толщиной и по­ниженной стойкостью в коррозионных средах. В связи с этим в области защиты от коррозии они используются в качестве грунта при последующей лакировке и окраске.