Parkerizing - Parkerizing
Parkerizing это метод защиты стали поверхность от коррозия и повышение его устойчивости к износу за счет применения химического фосфатное конверсионное покрытие. Паркеризация обычно считается улучшенным процессом фосфатирования цинка или марганца, а не улучшенным процессом фосфатирования железа, хотя некоторые используют термин паркинг как общий термин для нанесения фосфатирующих (или фосфатирующих) покрытий, которые включают процесс фосфатирования железа. Бондеризация, фосфатирование, и фосфатирование другие термины, связанные с процессом парковки.
Паркеризация обычно используется на огнестрельное оружие как более эффективная альтернатива воронение, который представляет собой ранее разработанный химический 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. Это также не может быть применено к стали содержащие большое количество никель, или на нержавеющая сталь. Пассивация может использоваться для защиты других металлов.
Заявление
Процесс заключается в погружении металлической детали в фосфорная кислота раствор, ключевым ингредиентом которого часто является цинк или марганец, с различными дополнительными суммами нитраты, хлораты, и медь. В одном из множества разработанных процессов раствор нагревают до температуры 88–99 ° C (190–210 ° F) в течение 5–45 минут. При этом из металлической части выходит 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 Паркеризинга в растворе фосфата металла выглядит следующим образом:
Внешний вид и использование
Фосфатирование цинком приводит к получению неотражающей поверхности от светло-серого до средне-серого. Фосфатирование марганцем дает покрытие от среднего 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 космолин как принято считать.[нужна 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 масло для максимального увеличения коррозии и носить сопротивление, в первую очередь за счет уменьшения смачивания и гальванический действие. Покрытие тяжелым маслом не требуется и нежелательно для достижения надежного сцепления с металлическими деталями Parkerized.
В качестве альтернативы, поверхность Parkerized можно окрасить эпоксидная смола или молибден отделка для дополнительной износостойкости и самосмазывающихся свойств.
Ранняя история
Развитие процесса было начато в Англии и продолжено семьей Паркер в Соединенные Штаты. Условия Parkerizing, Parkerize, и Parkerized все технически зарегистрированы в США. товарные знаки из Henkel Adhesives Technologies, хотя терминология во многом перешла в общее использование на протяжении многих лет. Этот процесс был впервые использован в больших масштабах при производстве огнестрельного оружия для вооруженных сил США в период Вторая Мировая Война.[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. Coslett, of Бирмингем, Англия, впоследствии подала заявку на патент, основанный на этом же процессе в Америке в 1907 году, который был предоставлен Патент США 870,937 в 1907 году. По сути, он обеспечил процесс фосфатирования железа с использованием фосфорная кислота.
Усовершенствованная заявка на патент на фосфатирование 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 как Патент США 1069903 .
Кларк В. Паркер приобрел права на патенты Кослетта и Ричардса в США и экспериментировал на семейной кухне с этими и другими антикоррозийными составами. Конечным результатом стало то, что Кларк В. Паркер вместе со своим сыном Вайманом К. Паркером, работая вместе, основали в 1915 году компанию Parker Rust-Proof Phosphating Company of America.
Затем Р. Д. Колкухун 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 1,311,319 , для улучшенной техники фосфатирования марганцем (Parkerizing).
Точно так же Бейкер и Дингман из компании Parker Rust-Proof Company подали патент на улучшенный процесс фосфатирования марганца (Parkerizing) в 1928 году, который сократил время обработки до1⁄3 первоначального времени, которое потребовалось для нагревания раствора до температуры в точно контролируемом диапазоне от 500 до 550 ° F (от 260 до 288 ° C). Этот патент был выдан как Патент США 1,761,186 в 1930 г.
Фосфатирование марганца, даже с учетом этих усовершенствований процесса, по-прежнему требовало использования дорогих и труднодоступных соединений марганца. Впоследствии компания Parker Company 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 стратегические соединения который останется доступным в Америке во время войны) был предоставлен изобретателю Ромигу из American Chemical Paint Company в 1938 году как Патент США 2132883 , непосредственно перед потерей легкого доступа к соединениям марганца, произошедшей во время Вторая Мировая Война.
В некоторой степени аналогичный усовершенствованным усовершенствованиям процесса фосфатирования марганца, обнаруженным Бейкером и Дингманом, аналогичный усовершенствованный метод был также обнаружен для улучшенного процесса фосфатирования цинка. Это улучшение было обнаружено Дарси из Parker Rust Proof Company, который в феврале 1941 года подал патент, выданный в августе 1942 года. Патент США 2,293,716 , что дополнительно 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 снижает затраты на дальнейшее выполнение 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
Glock Ges.m.b.H., Австрийский производитель огнестрельного оружия использует процесс паркирования черного цвета в качестве финишного покрытия для Тенифер процесс защиты слайды из пистолеты 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.
Критике подверглись традиционные химические конверсионные покрытия из фосфата железа, фосфата цинка и фосфата марганца, в том числе вариации Parkerizing.[2] в последние годы для внесения фосфатов в поверхностные водные системы, способствуя быстрому росту водорослей (эвтрофикация ). 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 называется ванадат конверсионное покрытие. Помимо ванадатных покрытий, арсенат Теоретически покрытия 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.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "Просто факты". Calvan.com. Получено 12 апреля, 2014.
- ^ Рекомендации Агентства по охране окружающей среды США
Источники
- MIL-HDBK-205, Фосфатное и оксидное покрытие черных металлов: стандартный обзор фосфатных и оксидных (вороненых) покрытий
- Будинский, Кеннет Г. (1988), Обработка поверхностей для обеспечения износостойкости, Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис Холл, стр. 48
- Брими, Марджори А. (1965), Электрообработка, Нью Йорк, Нью Йорк: American Elsevier Publishing Company, Inc., стр. 62–63..
внешняя ссылка
- Henkel Surface Technologies - Текущий владелец Parco-Lubrite (процесс фосфатирования марганца) и других антикоррозионных покрытий Parkerizing. (Parco является зарегистрированным товарным знаком компании Henkel Surface Technologies.)
- Корал Химическая Компания —Текущий владелец Coral Eco Treat (процесс конверсионного покрытия ванадием)
- Parker Rust-Proof из Кливленда —Последний оставшийся из четырех первоначальных лицензиатов рабочих мест Parker Chemical в настоящее время предлагает услуги фосфатирования.