Подготовка поверхности преследует три цели:

1) Удаление окалины и жировых компонентов, находящихся поверхности стали, а также временных консервационных за - тных покрытий.

2) Улучшение адгезии краски путем создания фосфатного )Я, который лучше всего совместим с последующими слоями

Грунтовки.

3) Создание барьера, препятствующего проникновению кор - розионноактивных элементов через пленку покрытия.

Обычно подготовка поверхности включает в себя следующие операции: 1) удаление ржавчины; 2) щелочное обезжиривание; 3) промывка водой; 4) фосфатирование металла; 5) промывка во­дой с целью деминерализации фосфатного слоя.

В зависимости от индивидуальных требований и условий производства могут применяться методы распыления, распыле­ния — окунания или окунания; последние два метода более пред­почтительны в современных крупногабаритных установках.

Удаление ржавчины. Наиболее пригодным методом является применение минеральных кислот, особенно при большой толщине слоя ржавчины или при наличии слоя окалины; предпочтение обычно отдается использованию составов на основе фосфорной кислоты. Хотя фосфорная кислота действует медленнее, чем соляная или серная кислоты, опасность загрязнения поверхно­сти растворимыми солями значительно меньше, поскольку боль­шинство фосфатов металлов малорастворимы.

Щелочное обезжиривание. Щелочные агенты широко приме­няются в установках с распылением или окунанием, в которых масла и жировые загрязнения частично смываются и эмуль­гируются в щелочном растворе. Физическое воздействие, воз­никающее при впрыскивании щелочного агента, в существенной мере способствует удалению твердых частиц, присутствующих на поверхности изделия.

Составы для обезжиривания изменяются в зависимости от множества факторов, таких как тип подлежащих удалению ма­сел или жировых загрязнений, вид подвергающегося обработке металла и т. д. Однако необходимо контролировать силу щелочи, чтобы избежать снижения активности поверхности металла. Типичными щелочными реагентами являются каустическая сода, тринатрийфосфат и карбонат натрия; они применяются с детер­гентами различного типа для эмульгирования масел и жировых смазок.

Фосфатирование металла (преобразующие покрытия). Ис­пользуются два основных типа фосфатов:

Фосфат железа — вес покрытия 0,2—0,8 г/иг;

Фосфат цинка — вес покрытия 0,5—4,5 г/м'-'.

При увеличении веса фосфатного покрытия повышается его стойкость к коррозии, но снижается механическая прочность и адгезия последующих слоев покрытия. Таким образом, вер фосфатного покрытия является его важной характеристикой, й на практике всегда необходимо подбирать такой вес, который обеспечивает требуемый уровень других свойств.

Фосфат железа аморфен, а его пленка имеет малый вес. Фосфат железа используется, в основном, при окраске рефриже­раторов, моечных машин и металлических деталей, которые эксплуатируются в не слишком агрессивных коррозионных усло­виях. Исходным требованием для таких покрытий является соче­тание высокой механической прочности и адгезии; фосфат же­леза, образующий покрытие с низким весом, идеален для дан­ных целей.

Фосфат цинка является более универсальным покрытием, особенно при автоматизированной окраске; его получение — важная составная часть всего процесса окраски. Особенность покрытия на основе фосфата цинка состоит в том, что оно может быть получено путем кристаллизации из' раствора непо­средственно на металлической поверхности, так как в кислых растворах возможно существование фосфатов различного хими­ческого состава, находящихся в равновесии.

Химическое равновесие можно представить в виде следую­щей схемы:

3Zn(H2P04b

Растворимая соль

Это равновесие сохраняется до тех пор, пока остается неиз­менной концентрация исходных компонентов. Исходной реакцией процесса фосфатирования является взаимодействие свободной фосфорной кислоты с металлом:

Fe + 2Н3РО„--------------------------------------------------------- * Fe(H2PO. il а + На.

Подложка Свободная Растворимый

Кислота фосфат железа

В результате этой реакции равновесие, установившееся в соответствии с первым уравнением, сдвигается вправо и раство­римый фосфат цинка переходит в нерастворимый фосфат цинка с выделением свободной кислоты. Пленка кристаллического фосфата начинает расти, и этот процесс продолжается до тех. пор,- пока вся подложка не будет полностью покрыта фосфат­ной пленкой. Образование в качестве побочного продукта раство­римого фосфата железа замедляет процесс и отравляет фосфат­ный раствор, поэтому в раствор вводится добавка окислителя, который переводит растворимый фосфат железа в нераствори­мый осадок.