CN101713070B - 一种黑色金属表面涂层工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑色金属表面涂层工艺，先用混合液化学除油，再用水清洗除去工件表面经除油后的残留化合物，浸入多元合金A溶液中，溶液温度在50～55℃之间，捞出后经清水清洗，在100℃温度中烘干。待黑色金属工件完全冷却后浸入多元合金B溶液中3分钟，经离心甩干后用300℃温度进行烘烤，烘烤时间为1小时，黑色金属工件完全冷却后在工件表面即获得抗耐磨、抗腐蚀的多元合金表面涂层。本发明覆盖能力强，涂层均匀、平滑、细致，颜色呈银灰色，处理后的黑色金属工件耐磨性和抗腐蚀性大大提高，延长黑色金属工件的使用寿命。

Description

一种黑色金属表面涂层工艺
技术领域
本发明涉及对金属表面涂层处理工艺，特别是一种采用多元合金涂层对黑色金属表面进行处理的工艺，从而获得抗耐磨、抗腐蚀的新表面。
背景技术
工业技术领域中，我们要求黑色金属工件具有抗腐蚀性，通常会对黑色金属工件进行电镀锌、达克罗、热浸锌等表面处理方法。但对于这些表面处理，有一个共同的缺点，就是经受不住因设计或施工差错引起的反复安装。由于这些表面处理虽有一定的抗腐蚀性，但没有抗耐磨性，有的黑色金属工件经过一次安装后，表面涂层就会全部破坏。一旦破坏，黑色金属工件自然会影响到抗腐蚀性。
因此，当涂层要求有规定厚度，又要同时具备耐磨、抗腐蚀，盐雾试验要求在500小时以上的黑色金属工件表面处理还是一个科学难题。
本发明人对该技术难题做了深入研究，发明出一种黑色金属表面涂层工艺解决难题，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提出一种黑色金属表面涂层工艺，就是在黑色金属表面涂覆其它合金涂层，使获得的新表面兼具耐磨性和抗腐蚀性。
为了实现上述目的，本发明的解决方案如下：
1、化学除油，将黑色金属工件放入混合液中常温下除油，混合液包含有氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠三种组分，其溶液浓度分别为5～10g/L、30～45g/L、20～30g/L；除油时间2～3分钟，不宜过长，防止过度腐蚀。
2、除油后用水清洗多次，除去黑色金属工件表面经除油后的残留化合物，洗净为止。
3、浸入多元合金A溶液中，多元合金A溶液包含有铬酐、硫酸、稀土添加剂、三价铬，其溶液浓度分别为130～150g/L、0.5～0.8g/L、1.5～2g/L、1～2g/L；多元合金A溶液温度保持在50～55℃之间，黑色金属工件浸入2分钟后捞出，清水清洗后在100℃温度中烘干，从而获得结合力良好的涂层；
4、待黑色金属工件完全冷却后浸入多元合金B溶液中3分钟，其中多元合金B溶液包含有锌粉、铝粉、无水铬酸，其溶液浓度分别为1～2g/l、0.8～1.2g/l、2～3g/l，经离心甩干后用300℃温度进行烘烤，烘烤时间为1小时，待黑色金属工件完全冷却后在工件表面即获得抗耐磨、抗腐蚀的多元合金表面涂层。
采用上述方案后，本发明覆盖能力强，涂层均匀、平滑、细致，颜色呈银灰色，涂层厚度能控制在8～15um之间，经中性盐雾试验可以达到500小时以上。处理后的工件其耐磨性和抗腐蚀性大大提高，延长黑色金属工件的使用寿命，可应用于各种螺栓、螺母、钢圈、冲压件等工件上。
具体实施方式
实施例一
1、将黑色金属工件放入由氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠组成的混合液中化学除油，三者的浓度分别为5g/l、30g/l、20g/l，浸放时间为3分钟。
2、除油后用水清洗，洗去黑色金属工件表面经除油后的残留化合物，洗净为止。
3、把黑色金属工件浸入铬酐、硫酸、稀土添加剂和三价铬组成的多元合金A溶液中，四种物质的浓度分别为130g/l、0.5g/l、1.5g/l、1g/l。多元合金A溶液温度保持在50℃，2分钟后捞出黑色金属工件，清水清洗后在100℃温度中烘干，从而获得结合力良好的涂层。
4、待黑色金属工件完全冷却后浸入多元合金B溶液中3分钟，其中多元合金B溶液由锌粉、铝粉、无水铬酸混合而成，三种物质的浓度分别为1g/l、0.8g/l、2g/l。经离心甩干后用300℃温度进行烘烤，烘烤时间为1小时。
待黑色金属工件完全冷却后在工件表面即获得抗耐磨、抗腐蚀的多元合金表面涂层。该涂层厚度可以达到8um，经中性盐雾试验达到500小时。
实施例二
1、将黑色金属工件放入由氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠组成的混合液中化学除油，三者的浓度分别为10g/l、45g/l、30g/l，浸放时间为2分钟。
2、除油后用水清洗，洗去黑色金属工件表面经除油后的残留化合物，洗净为止。
3、把黑色金属工件浸入铬酐、硫酸、稀土添加剂和三价铬组成的多元合金A溶液中，四种物质的浓度分别为150g/l、0.8g/l、2g/l、2g/l。多元合金A溶液温度保持在55℃，2分钟后捞出黑色金属工件，清水清洗后在100℃温度中烘干，从而获得结合力良好的涂层。
4、待黑色金属工件完全冷却后浸入多元合金B溶液中3分钟，其中多元合金B溶液由锌粉、铝粉、无水铬酸混合而成，三种物质的浓度分别为2g/l、1.2g/l、3g/l。经离心甩干后用300℃温度进行烘烤，烘烤时间为1小时。
待黑色金属工件完全冷却后在工件表面即获得抗耐磨、抗腐蚀的多元合金表面涂层。该涂层厚度可以达到15um，经中性盐雾试验达到500小时。
实施例三
1、将黑色金属工件放入由氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠组成的混合液中化学除油，三者的浓度分别为8g/l、35g/l、25g/l，浸放时间为2分钟。
2、除油后用水清洗，洗去黑色金属工件表面经除油后的残留化合物，洗净为止。
3、把黑色金属工件浸入铬酐、硫酸、稀土添加剂和三价铬组成的多元合金A溶液中，四种物质的浓度分别为140g/l、0.6g/l、1.7g/l、1.5g/l。多元合金A溶液温度保持在53℃，2分钟后捞出黑色金属工件，清水清洗后在100℃温度中烘干，从而获得结合力良好的涂层。
4、待黑色金属工件完全冷却后浸入多元合金B溶液中3分钟，其中多元合金B溶液由锌粉、铝粉、无水铬酸混合而成，三种物质的浓度分别为1.5g/l、1g/l、2.5g/l。经离心甩干后用300℃温度进行烘烤，烘烤时间为1小时。
待黑色金属工件完全冷却后在工件表面即获得抗耐磨、抗腐蚀的多元合金表面涂层。该涂层厚度可以达到11um，经中性盐雾试验达到500小时。

Claims (1)

1.一种黑色金属表面涂层工艺，其特征在于：
一、化学除油，将黑色金属工件浸入混合液中常温下除油2～3分钟，其中混合液由氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸钠三种组分组成，其溶液浓度分别为5～10g/L、30～45g/L、20～30g/L；
二、除油后用水除去黑色金属工件表面经除油后的残留化合物，洗净为止；
三、浸入多元合金A溶液中，多元合金A溶液由三氧化铬、硫酸、稀土添加剂、三价铬组成，其溶液浓度分别为130～150g/L、0.5～0.8g/L、1.5～2g/L、1～2g/L；多元合金A溶液温度保持在50～55℃之间，黑色金属工件浸入2分钟后捞出，清水清洗后在100℃温度中烘干，从而获得结合力良好的涂层；
四、待黑色金属工件完全冷却后浸入多元合金B溶液中3分钟，其中多元合金B溶液由锌粉、铝粉、三氧化铬组成，其溶液浓度分别为1～2g/l、0.8～1.2g/l、2～3g/l，经离心甩干后用300℃温度进行烘烤，烘烤时间为1小时，待黑色金属工件完全冷却后在工件表面即获得抗耐磨、抗腐蚀的多元合金表面涂层。
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