CN101386981B - 铸件耐腐蚀处理溶液及其应用的铸件防腐处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种铸件耐腐蚀处理溶液及其应用的铸件防腐处理工艺，水溶液中只含有下述的成分，NaVO3或者NH4VO3或者二者的混合物、HCl或者HNO3或者二者的混合物，同时还含有H3BO3和CaCl2。防腐处理工艺首先将铸件抛光并对表面脱脂处理，再将铸件置于耐腐蚀处理溶液中，在铸件表面形成附着基底膜，然后清洗铸件，在铸件表面的附着基底膜上涂覆防腐涂层，干燥即可。本发明的溶液不含铬酸盐，主要成份为钒酸盐，安全环保，不会污染环境，处理工艺简单，可以在铁、镁合金、铝合金等各种铸件表面产生附着基底膜，和涂覆的防腐涂层结合性能好，不易脱落，耐蚀性强。
Description
技术领域：本发明涉及一种使铸件表面形成用以附着防腐涂层的基底膜的耐腐蚀处理溶液。本发明同时涉及一种应用该溶液的铸件防腐处理工艺。
背景技术：一般的铁、镁合金、铝合金等材料的铸件耐蚀性较差，都需要在铸件表面形成防腐涂层，以减少铸件的腐蚀。最常用的防腐处理方法是使用铬酸盐溶液对铸件表面处理形成附着基底膜，再涂覆防腐涂层。但是使用铬酸盐溶液的环境污染严重并且有毒性，不符合安全环保的要求。而且，一般的铸件显微孔隙率较高，酸洗后容易扩大微孔，会贮存酸液使涂覆的防腐涂层起泡。现在还有对铸件表面进行等离子喷涂、电弧喷涂等处理工艺，但技术较复杂，成本高，无法大规模的应用推广。中国专利CN1598035公开了一种镁合金成型制品的铝锌系表面耐蚀涂层结构及其制备工艺，该技术首先采用喷砂对镁合金基础材料层表面清除杂物并粗化，然后热喷涂锌铝系合金作为中间层，再热喷涂率作为表面涂层，再进行低温扩散处理，最后对制品表面进行封闭处理或涂装处理。该技术同样由于工艺步骤较多，能源消耗大，大规模生产应用有一定难度。
发明内容：针对现有技术的不足，本发明提供一种性能可靠，安全环保的铸件耐腐蚀处理溶液。本发明同时提供一种应用该溶液的铸件防腐处理工艺。
本发明的铸件耐腐蚀处理溶液的溶剂为水，溶液中只含有下述的成分，NaVO3或者NH4VO3或者二者的混合物，其中的VO3 -离子为0.0005-0.102mol/L；HCl或者HNO3或者二者的混合物，其中的H+离子为0.0014-0.28mol/L；同时还含有0.403-0.483mol/L的H3BO3和0.032-0.036mol/L的CaCl2。
本发明的溶液不含铬酸盐，主要成份为钒酸盐，安全环保，不会污染环境，可以在铁、镁合金、铝合金等各种铸件表面产生附着基底膜，和涂覆的防腐涂层结合性能好，不易脱落，而且产生的附着基底膜本身即具有一定的耐蚀性。
溶液中的NaVO3或者NH4VO3是主成膜剂，盐酸或硝酸则是pH值调节剂，溶液的pH值必须在3.5-5.5之间，方便成膜。在溶液中还含有0.403-0.483mol/L的H3BO3，其可以作为pH值缓冲剂，保证溶液的pH值只有小范围波动。在溶液还含有0.032-0.036mol/L的CaCl2，作为辅助成膜剂，进一步提高膜层的耐蚀性。
本发明的铸件防腐处理工艺首先将铸件抛光并对铸件表面进行脱脂处理，再将铸件置于耐腐蚀处理溶液中，在铸件表面形成附着基底膜，然后清洗铸件，在铸件表面的附着基底膜上涂覆防腐涂层，再干燥即可，所述的耐腐蚀处理溶液为水溶液，只含有下述的成分，NaVO3或者NH4VO3或者二者的混合物，其中的VO3 -离子为0.0005-0.102mol/L；HCl或者HNO3或者二者的混合物，其中的H+离子为0.0014-0.28mol/L；同时还含有0.403-0.483mol/L的H3BO3和0.032-0.036mol/L的CaCl2。
经过本发明处理的铸件表面能够牢固的附着防腐涂层，不易脱落，而且防腐涂层的附着基底膜本身也具有耐蚀性，使铸件的防腐性能大大提高。本发明工艺的采用各步骤和材料均环保安全，不会污染环境，而且技术措施容易实施，可以大规模工业化应用推广。
实际上，在铸件脱脂处理后，可先将铸件置于浸渗罐中抽真空，除去铸件表面微孔中的空气，再在真空状态下用微孔密封剂浸渗铸件封闭孔隙，然后甩干铸件上的微孔密封剂，再清洗铸件并沥干，将铸件浸入热水中对微孔密封剂固化，再沥干进行下一步骤的防腐处理。这样处理可除去铸件微孔隙中的空气，并封闭孔隙以避免存留酸液，进而渗出使防腐蚀膜层起泡脱落。
上述的微孔密封剂可采用T90，铸件浸渗的时间为15-20分钟，热水固化时的温度为90℃以上，铸件浸8-10分钟，这样的处理步骤更合理，保证后续防腐蚀膜层的性能更可靠。
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：对108铝合金铸件进行防腐处理。所用的耐腐蚀处理水溶液中NaVO3为0.01mol/L，HCl为0.05mol/L，H3BO3为0.45mol/L，CaCl2为.033mol/L。防腐处理工艺如下，
首先将铸件抛光，并用丙酮溶液在60℃下进行5分钟脱脂处理。再将铸件置于浸渗罐中抽真空，除去铸件表面微孔中的空气。再在真空状态下用微孔密封剂，一般可采用T90，浸渗铸件15-20分钟封闭孔隙，然后甩干铸件上的微孔密封剂，再清洗铸件并沥干。将铸件浸入热水中对微孔密封剂固化，热水固化时的温度为90℃以上，铸件浸8-10分钟后再沥干。然后，将铸件置于耐腐蚀处理溶液中，一般浸渗5-10分钟，在铸件表面形成附着基底膜，膜厚一般在0.01-0.8微米，不易检测。然后可以用水清洗铸件，在铸件表面的附着基底膜上涂覆防腐涂层，可用Z12型的锌铝涂液，然后在不超过150℃情况下干燥即可。
得到的铸件按GB/T9286-1998漆膜的划格试验标准，防腐涂层附着力达到1级，按照GB/T10125-1997的盐雾试验，腐蚀评级大于等于9级。
实施例2：对QT450-10铸铁件进行防腐处理。所用的耐腐蚀处理水溶液中NaVO3为0.008mol/L，HNO3为0.2mol/L，H3BO3为0.41mol/L，CaCl2为.032mol/L。防腐处理工艺基本同实施例1。
实施例3：对AZ91D镁合金铸件进行防腐处理。所用的耐腐蚀处理水溶液中NH4VO3为0.009mol/L，HNO3为0.15mol/L，H3BO3为0.43mol/L，CaCl2为.036mol/L。防腐处理工艺基本同实施例1。
Claims (4)
1.一种铸件耐腐蚀处理溶液，溶剂为水，其特征为：溶液中只含有下述的成分，NaVO3或者NH4VO3或者二者的混合物，其中的VO3 -离子为0.0005-0.102mol/L；HCl或者HNO3或者二者的混合物，其中的H+离子为0.0014-0.28mol/L；同时还含有0.403-0.483mol/L的H3BO3和0.032-0.036mol/L的CaCl2。
2.一种应用权利要求1所述溶液的铸件防腐处理工艺，首先将铸件抛光并对铸件表面进行脱脂处理，再将铸件置于耐腐蚀处理溶液中，在铸件表面形成附着基底膜，然后清洗铸件，在铸件表面的附着基底膜上涂覆防腐涂层，再干燥即可，其特征为：所述的耐腐蚀处理溶液为水溶液，只含有下述的成分，NaVO3或者NH4VO3或者二者的混合物，其中的VO3 -离子为0.0005-0.102mol/L；HCl或者HNO3或者二者的混合物，其中的H+离子为0.0014-0.28mol/L；同时还含有0.403-0.483mol/L的H3BO3和0.032-0.036mol/L的CaCl2。
3.根据权利要求2所述的铸件防腐处理工艺，其特征为：在铸件脱脂处理后，先将铸件置于浸渗罐中抽真空，除去铸件表面微孔中的空气，再在真空状态下用微孔密封剂浸渗铸件封闭孔隙，然后甩干铸件上的微孔密封剂，再清洗铸件并沥干，将铸件浸入热水中对微孔密封剂固化，再沥干进行下一步骤的防腐处理。
4.根据权利要求3所述的铸件防腐处理工艺，其特征为：微孔密封剂采用T90，铸件浸渗的时间为15-20分钟，热水固化时的温度为90℃以上，铸件浸8-10分钟。
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