 | Было предложено объединить эту статью с Фосфатным конверсионным покрытием . ( Обсудить ) Предлагается с января 2021 года. |
Паркеризация - это метод защиты стальной поверхности от коррозии и повышения ее устойчивости к износу за счет нанесения химического фосфатного конверсионного покрытия . Обычно считается, что паркеризация является улучшенным процессом фосфатирования цинка или марганца, а не улучшенным процессом фосфатирования железа, хотя некоторые используют термин « паркеризация» как общий термин для нанесения фосфатирующих (или фосфатирующих) покрытий, которые действительно включают процесс фосфатирования железа. Бондеризация , фосфатирование и фосфатирование - это другие термины, связанные с процессом паркеризации.
Паркерное покрытие обычно используется в огнестрельном оружии как более эффективная альтернатива воронению , которое представляет собой ранее разработанное химическое конверсионное покрытие . Он также широко используется в автомобилях для защиты необработанных металлических деталей от коррозии.
Процесс Parkerizing нельзя использовать для цветных металлов, таких как алюминий , латунь или медь . Его также нельзя применять к сталям, содержащим большое количество никеля , или к нержавеющей стали . Пассивация может использоваться для защиты других металлов.
Заявление [ править ]
Процесс включает погружение металлической детали в раствор фосфорной кислоты , ключевым ингредиентом которой часто является цинк или марганец , с различными дополнительными количествами нитратов , хлоратов и меди.. В одном из многих разработанных процессов раствор нагревают до температуры 88–99 ° C (190–210 ° F) в течение периода от 5 до 45 минут. Во время процесса из металлической части выделяется струя мелких пузырьков водорода; когда пузырьки прекращаются, процесс завершается. Помимо этой конкретной температуры обработки, были также разработаны и запатентованы различные аналогичные процессы Parkerizing, которые позволяют использовать либо более низкие температуры (для повышения энергоэффективности), либо более высокие температуры (для более быстрой обработки).
Уравнение реакции Паркеризации в растворе фосфата металла выглядит следующим образом:
Внешний вид и использование [ править ]
Фосфатирование цинком приводит к получению неотражающей поверхности от светло-серого до средне-серого. Фосфатирование марганцем дает покрытие от средне- до темно-серого или черного цвета. Фосфатирование железа дает покрытие черного или темно-серого цвета, подобное фосфатированию марганцем. Размер зерен фосфатирования цинка обычно самый маленький среди трех процессов, что обеспечивает более привлекательный косметический вид во многих областях применения. Некоторые пистолеты Parkerized, особенно винтажные во время Второй мировой войны, имеют почти оливково-серый цвет. Это было вызвано загрязнителями в растворе кислоты, а не космолином, как принято считать. [ необходима цитата ]
Покрытия из марганца и фосфата железа обычно являются самыми толстыми химическими конверсионными покрытиями, поскольку они толще, чем другие химические конверсионные покрытия, такие как фосфат цинка и воронение.
Что касается других химически конверсионных покрытий, поверхность Parkerized должна быть полностью покрыта тонким слоем масла, чтобы максимизировать коррозионную и износостойкость , в первую очередь за счет уменьшения смачивания и гальванического воздействия. Покрытие тяжелым маслом не требуется и нежелательно для достижения надежного сцепления с металлическими деталями Parkerized.
В качестве альтернативы, поверхность Parkerized может быть окрашена эпоксидной или молибденовой краской для повышения износостойкости и самосмазывающихся свойств.
Ранняя история [ править ]
Разработка процесса была начата в Англии и продолжена семьей Паркер в Соединенных Штатах . Термины Parkerizing , Parkerize и Parkerized являются технически зарегистрированными в США товарными знаками компании Henkel Adhesives Technologies , хотя терминология во многом перешла в универсальное употребление за многие годы. Впервые этот процесс был широко использован при производстве огнестрельного оружия для вооруженных сил США во время Второй мировой войны . [1]
Самая ранняя работа по процессам фосфатирования была разработана британскими изобретателями Уильямом Александром Россом, британский патент 3119, в 1869 году, и Томасом Уоттсом Кослеттом, британский патент 8667, в 1906 году. Кослетт из Бирмингема, Англия , впоследствии подал патент, основанный на том же самом. в Америке в 1907 году, на который в 1907 году был выдан патент США 870937. По сути, он обеспечивал процесс фосфатирования железа с использованием фосфорной кислоты .
Усовершенствованная заявка на патент для фосфатирования марганца, основанная в значительной степени на этом раннем британском процессе фосфатирования железа, была подана в США в 1912 году и выдана в 1913 году Фрэнку Руперту Гранвиллу Ричардсу в качестве патента США № 1069903 .
Кларк В. Паркер приобрел права на патенты Кослетта и Ричардса в США и экспериментировал на семейной кухне с этими и другими составами, устойчивыми к ржавчине. Конечным результатом стало то, что Кларк В. Паркер вместе со своим сыном Вайманом К. Паркером, работая вместе, основали в 1915 году Parker Rust-Proof Phosphating Company of America.
Затем RD Colquhoun из американской компании Parker Rust-Proof Phosphating Company подал еще одну заявку на патент на улучшенное фосфатирование в 1919 году. Этот патент был выдан в 1919 году как патент США 1311319 на усовершенствованный метод фосфатирования марганцем (Parkerizing).
Точно так же, Бейкер и Дингман из Паркер нержавеющего Company подали патент улучшенного фосфатирования марганца процесса (фосфатирования) в 1928 году , что снижение времени обработки до 1 / 3 от исходного времени, которое требовалось через нагревание раствора до температуры в точно регулируемый диапазон от 500 до 550 ° F (от 260 до 288 ° C). Этот патент был выдан как патент США 1761186 в 1930 году.
Фосфатирование марганца, даже с учетом этих усовершенствований процесса, по-прежнему требует использования дорогих и труднодоступных соединений марганца. Впоследствии компания Parker разработала альтернативный метод использования более простых в получении соединений с меньшими затратами за счет фосфатирования цинка вместо фосфатирования марганца. Патент на этот процесс фосфатирования цинка (с использованием стратегических соединений , которые останутся доступными в Америке во время войны) был предоставлен изобретателю Ромигу из American Chemical Paint Company в 1938 году как патент США 2132883 , как раз перед потерей легкого доступа к соединениям марганца. это произошло во время Второй мировой войны .
В некоторой степени аналогичный усовершенствованным усовершенствованиям процесса фосфатирования марганца, обнаруженным Бейкером и Дингманом, аналогичный усовершенствованный метод был также обнаружен для усовершенствованного процесса фосфатирования цинка. Это улучшение было обнаружено Дарси из Parker Rust Proof Company, который в феврале 1941 г. подал патент, выданный в августе 1942 г., патент США 2293716, что еще больше улучшило процесс фосфатирования цинка (Parkerizing). Он обнаружил, что добавление меди снижает требования к кислотности по сравнению с тем, что требовалось, и что добавление хлората к уже использованным нитратам дополнительно позволяет проводить процесс при гораздо более низкой температуре в диапазоне от 115 до 130 ° F (46 до 54 ° C), что дополнительно снижает стоимость проведения процесса. Благодаря этим усовершенствованиям процесса конечным результатом стало то, что процесс низкотемпературного (энергоэффективного) фосфатирования цинка (паркеризация) с использованием стратегических материалов, к которым Соединенные Штаты имели свободный доступ, стал наиболее распространенным процессом фосфатирования, используемым во время Второй мировой войны для защищать американские военные материалы, такие как огнестрельное оружие и самолеты, от ржавчины и коррозии.
Более поздние разработки [ править ]
Глок Ges.mbH , австрийский производитель огнестрельного оружия, использует черный процесс фосфатирования в качестве финишного покрытия на Tenifer процесс защиты слайдов из пистолетов , которые они производят. После применения процесса Tenifer применяется черная отделка Parkerized, и слайд защищен, даже если покрытие Parkerized стирается. Таким образом, Parkerizing становится методом защитной и декоративной отделки, который используется вместо других улучшенных методов защиты металла.
Традиционные покрытия с химической конверсией фосфата железа, цинка и фосфата марганца, включая вариации Parkerizing, в последние годы подвергались критике [2] за введение фосфатов в поверхностные водные системы, способствующие быстрому росту водорослей ( эвтрофикации ). В результате в последние годы новые, появляющиеся технологии, альтернативные традиционным фосфатным покрытиям, начали получать ограниченное применение для замены всех фосфатирующих покрытий, включая Parkerizing. Большинство этих новых конверсионных покрытий основано на фторцирконии. Самое популярное из этих конверсионных покрытий на основе фторциркония, представленное в 2005 году, включает переходный металл ванадий . Это новое, более экологически чистое покрытие называетсяконверсионное покрытие на основе ванадата . Помимо покрытий из ванадата, покрытия из арсената теоретически могут обеспечивать аналогичную защиту, но при этом могут представлять опасность для здоровья людей и животных. Еще неизвестно, заменят ли эти или другие новые химические конверсионные покрытия традиционные фосфатирование и паркерную обработку.
Различные аналогичные рецепты для кухонной плиты Parkerizing время от времени распространяются в изданиях по оружию, а комплекты Parkerizing продаются крупными дистрибьюторами запчастей для оружия, такими как Brownells.
См. Также [ править ]
- Воронение
- Ферритная нитроцементация
- Пассивация
- Фосфатные минералы
Ссылки [ править ]
- ^ "Только факты" . Calvan.com . Проверено 12 апреля 2014 года .
- ^ Рекомендации Агентства по охране окружающей среды США
Источники [ править ]
- MIL-HDBK-205, Фосфатное и оксидное покрытие черных металлов : стандартный обзор фосфатных и оксидных (вороненых) покрытий
- Будински, Кеннет Г. (1988), Разработка поверхностей для обеспечения износостойкости , Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси : Прентис Холл, стр. 48
- Брими, Марджори А. (1965), Электрофинишная обработка , Нью-Йорк, Нью-Йорк : American Elsevier Publishing Company, Inc., стр. 62–63..
Внешние ссылки [ править ]
- Henkel Surface Technologies - нынешний владелец Parco-Lubrite (процесс фосфатирования марганцем) и других антикоррозионных покрытий Parkerizing. (Parco является зарегистрированным товарным знаком компании Henkel Surface Technologies.)
- Coral Chemical Company - нынешний владелец Coral Eco Treat (процесс конверсионного покрытия ванадием)
- Parker Rust-Proof из Кливленда - последний оставшийся из четырех первоначальных лицензиатов рабочих мест компании Parker Chemical, в настоящее время предлагает услуги фосфатирования.
