CN101760738A - 马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用 - Google Patents
马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及提供一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用。其特征是由柠檬酸、环状阳离子表、面活性剂类化合物、缓蚀剂和去离子水组成。将上述配方的原料在温度40～50摄氏度常压下混合而成，利用本发明对零件产品的表面进行钝化处理时，不用进行酸洗活化，即可形成耐腐蚀极强的钝化膜，本发明与现有技术相比，本发明是采用水基质溶液方法生产的钝化液，利用本发明生产的钝化液进行零件的表面处理，一无毒、二无环境污染、三无致癌的化学成份，从而解决了现有技术中的不足和缺陷，达到了绿色环保的工艺，经批量生产检验结果表明产品经过500小时NSS中性盐雾测试表面无锈，产品质量稳定，而且节约了时间，大大提高了工效。
Description
技术领域
本发明属于一种马氏体、铁素体不锈钢表面处理技术领域，具体的说是涉及一种新的马氏体、铁素体不锈钢系列表面处理无铬强力钝化液的制备方法及应用。
背景技术
目前，应用的马氏体不锈钢俗称不锈铁，属于铬系特殊不锈钢，含铬量一般大于12％，几乎不含镍，典型的马氏体不锈钢有：0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、9Cr18等，这类钢由于淬透性高、含碳量较高等特性，其耐腐蚀性不强，因此经过机械加工处理后的工件必须做防锈处理，才能有效防止生锈，现在常采用的防锈方式一般有两种：一是传统的方法涂防锈油对零件表面进行物理封闭，利用油膜隔离金属与空气中的氧达到抗腐蚀的作用，防锈油一般都具有较好的防锈能力。但其存在的缺陷是：通常都能用目视与手感觉到它的存在。无法完整的保持零件的外观及尺寸精度，而且我们知道多数防锈油通常都含有易挥发的有机溶剂，有机溶剂中多为有毒易燃物，这是勿庸置疑的。因此防锈油所具有的这些特性限制了其无法大范围推广应用、并且会随着人们对零件高精度、高附加值等需求以及日益严格的环保标准而不断萎缩；另一种方式就是通过形成化学转化膜的方式来保护其表面，而获得耐蚀性化学转化膜的技术主要有钝化(即铬酸盐处理)和磷化等。其中铬酸盐处理形成铬与金属的氧化物混合膜层。膜层中的铬主要以三价铬Cr3+与六价铬Cr6+的形成存在。三价铬是骨架，而六价铬有自修复作用，因此耐蚀性能很高。由于铬酸盐成本低廉、使用方便，因此得到了很好的广泛应用。对奥氏体不锈钢钝化的技术研究较多，汪轩义等(专利号ZL00109334.7)发明了不锈钢表面钝化成膜技术；唐亚陆、汪文兵表面处理技术Vol.37No.52008年10月P68～70，提出不锈钢柠檬酸钝化工艺；陈时宗不锈钢酸洗钝化剂(专利申请号03141908.9)；诸震鸣不锈钢钝化工艺，电镀与环保Vol.17No.5SEP.1997P28～29等从化学钝化到电化学钝化进行了多角度的研究.然而由于马氏体不锈钢其金相组织为多相组织，其本身的可钝化性较差.因此对于马氏体不锈钢钝化工艺的研究也较少，到目前为止仍是一个世界性的难题.
现有技术中，马氏体不锈钢钝化处理方法是采用硝酸基，铬酸盐等钝化方法。龚良政发明的一种马氏体不锈钢钝化工艺，专利号02122917.1该工艺采用硝酸和重铬酸钠为主要组份，在钝化温度25～70度，钝化时间10～180分钟；Deepak K.Verma Metal finshing Vol.86No.21988P85～93报道了一种硝酸基钝化工艺其特征采用45～55％的硝酸，添加4～6QZ/gal的重铬酸钠，对马氏体不锈钢进行钝化处理.由于这些方法使用的是硝酸和铬酸，环境污染大，毒性也大，受到环保部门的严格限制，通过此工艺处理的零件，由于采用的是以硝酸为主要组份进行钝化，形成的零件钝化膜较薄，性能不稳定等缺陷。不锈钢表面处理技术2004.6P209～210介绍了一种不锈钢碱性钝化工艺，其特征在于：用氢氧化钠、磷酸钠和亚硝酸钠组成的钝化液，在温度100～110度条件下对零件进行处理。其存在的缺陷是使用的亚硝酸钠是一种致癌物质，对人的身体危害很大，工人操作时还须带上防毒面具，环保部门也是不许可的。由于高温操作环境污染大、能耗高，虽然经过处理的零件抗腐蚀能力有所提高，但不锈钢表面的抛光色泽大大降低、甚至十分容易变色，工艺不易掌握。
综合上述情况，到目前为止虽然对马氏体不锈钢的钝化有一定的研究，但仍没有一种即环保、耐蚀性极强、又能保护零件光泽不受破坏的钝化液能够适用于马氏体不锈钢的钝化需求。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述不足，提供一种既在钝化液中不含铬酸的环保型钝化液，并能使马氏体不锈钢零件的耐蚀性能得到大大提高，又能保护零件原有光泽不受破坏的钝化液。利用本发明生产的钝化液进行零件的表面处理，一无毒、二无环境污染、三无致癌的化学成份、耐蚀性优异，操作无须带防毒面具，从而解决了现有技术中的不足和缺陷，达到了环保绿色的目的。
本发明所述是一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：以柠檬酸、环状阳离子类表面活性剂、缓蚀剂、去离子水为原料混合而成。各种原材料的配比为(按其组成成份以重量百分比计)：柠檬酸20～35％，环状阳离子类表面活性剂4.5～7％，缓蚀剂0.5～1.5％去离子水75～82.5％。
本发明的一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：其制备方法，首先在反应釜中加入计量好的去离子水，然后升温，使反应釜中的去离子水温度达到40～50度时，打开柠檬酸计量缸的阀门，把计量好的柠檬酸加入反应釜中，启动搅拌器进行搅拌，恒温常压下，再依次从反应釜的进料口加入计量好的环状阳离子类表面活性剂和缓蚀剂，然后进行充分搅拌溶解20～40分钟，在恒温常压下进行混合而成环保无毒的钝化液。
本发明的钝化处理液用于对马氏体和铁素体零件钝化处理。在对马氏体不锈钢零件进行机械抛光、除油后即可进行钝化处理，钝化处理条件：温度60～80度，时间0.5小时，然后进行配位处理、水洗烘干完成全部工艺流程。
发明的有益效果是：本发明采用以柠檬酸作为钝化液的主要组份，它是采用水基质溶液方法生产的钝化液，它不含铬酸、硝酸、亚硝酸钠等稀有金属的有机酸及有机磷酸，利用本发明生产的钝化液进行零件的表面处理，一无毒、二无环境污染、三无致癌的化学成份，无须带防毒面具，从而解决了现有技术中的不足和缺陷，达到了环保绿色的工艺。而且产品经过500小时NSS中性盐雾测试表面无锈，产品质量稳定，而且节约了时间，大大提高了工效。
附图说明
图1是本发明生产工艺流程原理图；
图2是本发明应用生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。但实施例并不限制本发明的保护范围。
一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：以柠檬酸、环状阳离子类表面活性剂、缓蚀剂、去离子水为原料混合而成。
1，各种原材料的配比(按其组成成份以重量百分比计)：
柠檬酸 20～35％
环状阳离子类表面活性剂 4.5～7％
缓蚀剂 0.5～1.5％
去离子水 75～82.5％
2，生产工艺流程
首先在反应釜中加入75～82.5％的去离子水，然后升温，使反应釜中的去离子水温度达到40～50度时，打开柠檬酸计量缸的阀门，把20～35％柠檬酸加入反应釜中，启动搅拌器进行搅拌，恒温常压下，再依次从反应釜的进料口加入4.5～7％的环状阳离子类表面活性剂和0.5～1.5％的缓蚀剂，然后进行充分搅拌溶解20～40分钟，在恒温、常压下进行混合而成环保无毒的钝化液。
3，实施例
首先将去离子水73公斤加入反应釜中，然后将反应釜中的去离子水加热到40～50度时，打开柠檬酸计量缸的阀门，加入柠檬酸22公斤，启动搅拌器进行搅拌，恒温常压下，依次从反应釜的进料口处加入曼尼氏碱4.5公斤和乌洛托品0.5公斤，然后进行充分搅拌20～40分钟后，打开反应釜底部阀门进入包装，即可得到无铬强力环保无毒的钝化液100公斤。
实施例2
首先将去离子水62.3公斤加入反应釜中，然后将反应釜中的去离子水加热到40～50度时，打开柠檬酸计量缸的阀门，加入柠檬酸30公斤，启动搅拌器进行搅拌，恒温常压下，依次从反应釜的进料口处加入吡啶季铵盐6.9公斤和乌洛托品0.6公斤及硫脲0.2公斤，然后进行充分搅拌20～40分钟后，打开反应釜底部阀门进入包装，即可得到无铬强力环保无毒的钝化液100公斤。
实施例3(应用)
本发明制备的钝化液在马氏体、铁素体不锈钢零部件表面处理时的应用工艺：首先对马氏体、铁素体不锈钢零部件表面进行抛光，除去油脂，用水进行清洗，然后将干净的马氏体、铁素体不锈钢零部件置入温度在60～80度的钝化液中进行钝化0.5小时后，取出用清水冲洗，后进行配位处理，再清洗，然后烘干包装。经试验结果表明，经过本发明的钝化液处理的马氏体，铁素体不锈钢零部件经过500小时NSS中性盐雾测试表面无锈，质量稳定，而且节约了时间，大大提高了工效。
Claims (6)
1.一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：以柠檬酸、环状阳离子类表面活性剂、缓蚀剂、去离子水为原料混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：各种原材料的配比(按其组成成份以重量百分比计)：
柠檬酸 20～35％
环状阳离子类表面活性剂 4.5～7％
缓蚀剂 0.5～1.5％
去离子水 75～82.5％
3.根据权利要求1所述的一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：其制备方法，首先在反应釜中加入75～82.5％的去离子水，然后升温，使反应釜中的去离子水温度达到40～50度时，打开柠檬酸计量缸的阀门，把20～35％的柠檬酸加入反应釜中，启动搅拌器进行搅拌，恒温常压下，再依次从反应釜的进料口加入4.5～7％的环状阳离子类表面活性剂和0.5～1.5％缓蚀剂，然后进行充分搅拌溶解20～40分钟，在恒温常压下进行混合而成无铬强力环保无毒的钝化液。
4.根据权利要求1所述的一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：所述本发明制备的钝化液属水基产品。
5.根据权利要求1所述的一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：所述的环状阳离子类表面活性剂为：咪唑啉季胺盐、曼尼氏碱、喹啉季胺盐、吡啶季胺盐中的一种或混合物。
6.根据权利要求1所述的一种马氏体、铁素体不锈钢无铬强力钝化液的制备方法及应用，其特征在于：所述的缓蚀剂为若丁、乌洛托品、硫脲、硫代硫酸钠的一种或其混合物。
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