CN101956191A - 汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性的汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂，所用原料及重量比如下：磷酸锰铁盐320~360、氟化钾16~24、氟硼酸钾16~24、硝酸镍12~28、水余量。制造方法是在单独的不锈钢容器中加入计量的水和磷酸铁錳盐，先加热到60~70℃并搅拌至充分溶解，然后加热到至少80℃，保持20~30min，再转移到反应釜中；启动反应釜的搅拌器，调整转速为120转/min，然后依次将计量的氟化钾、氟硼酸钾、硝酸镍徐徐加入到反应釜中，保持溶液温度至少为50℃，充分搅拌至呈浅粉色透明液体。

Description

汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂及制造方法

技术领域

本发明涉及一种磷化剂及制造方法，尤其是一种可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性的汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂及制造方法。

背景技术

钢铁、铝或锌工件浸入特定的酸式磷酸盐为主的磷化液中，在其表面上沉积一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程，称之为磷化。磷化工艺的分类有许多，其中按磷化液的成分可分为锌系磷化、锌钙系磷化、鉄系磷化、锰系磷化和复合型磷化等类型。锰系磷化膜具有较强的减摩作用，一般应用于对动配合间隙尺寸要求较高的工件，如制造汽车用的铸造铝合金缸体和活塞等零部件，其磷化流程为脱脂→水洗→碱蚀→水洗→光化处理→水洗→表调→高温锰系磷化。但是，现有汽车用的铸造铝合金缸体和活塞等零部件所用磷化剂是常规的含有Zn⁺⁺、Mn⁺⁺、NO₃ ^-、NO₂ ^-离子的锰系磷化剂，工件经过磷化处理后，产品合格率较低（仅在80%以下）。产品合格率低主要原因是所形成的磷化膜层质量不达标（1~3g/m²），不能吸附足够量的润滑油；同时膜层结晶粗细不均，所吸收得润滑油分布不均，不能满足工件耐磨性、耐蚀性及润滑性的要求。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性的汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂及制造方法。

本发明的技术解决方案是：一种汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂，其特征在于原料及重量比如下：

                    磷酸锰铁盐          320~360

                    氟化钾                16~24 

                    氟硼酸钾             16~24

                    硝酸镍                12~28 

                    水                       余量。    

         一种上述汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂的制造方法，其特征在于按如下步骤进行：

a. 在单独的不锈钢容器中加入计量的水和磷酸铁錳盐，先加热到60~70℃并搅拌至充分溶解，然后加热到至少80℃，保持20~30min，再转移到反应釜中；

b. 启动反应釜的搅拌器，调整转速为120转/min，然后依次将计量的氟化钾、氟硼酸钾、硝酸镍徐徐加入到反应釜中，保持溶液温度至少为50℃，充分搅拌至呈浅粉色透明液体。

本发明是PO₄ ^-3、Fe⁺⁺、F^-、Ni⁺⁺、NO??₃ ^-离子体系的锰系磷化剂，在铸造铝合金工件表面上能生成细结晶、吸附性极强的磷化膜，磷化膜层质量达到标准（1~3g/m²）要求，可吸附足够量的润滑油且分布均匀，可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性，使产品合格率得以提高（98%以上）。

具体实施方式：

 发明实施例的原料及重量比如下（以吨计）：

磷酸锰铁盐（马日夫盐） 320~360kg

氟化钾                              16~24 kg

氟硼酸钾                          16~24 kg

硝酸镍                              12~28 kg

 水                                     余量  。

一种上述汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂的制造方法，其特征在于按如下步骤进行：

a. 在单独的不锈钢容器中加入计量的水和磷酸铁錳盐，先加热到60~70℃并搅拌至充分溶解，然后加热到至少80℃，保持20~30min，再转移到反应釜中；

 b. 启动反应釜的搅拌器，调整转速为120转/min，然后依次将计量的氟化钾、氟硼酸钾、硝酸镍徐徐加入到反应釜中，保持溶液温度至少为50℃，充分搅拌至呈浅粉色透明液体。

 使用时取本发明实施例按3~8%配制工作液，控制总酸度18~26pt，游离酸度1.5~3.5pt，于95~98℃条件下浸渍处理3~6min。

Claims (2)

1. 一种汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂，其特征在于原料及重量比如下：

                    磷酸锰铁盐          320~360

                    氟化钾               16~24 

                    氟硼酸钾             16~24

                    硝酸镍               12~28 

                    水                    余量。

2.一种如权利要求1所述汽车铸造铝合金缸体和活塞用锰系黑色磷化剂的制造方法，其特征在于按如下步骤进行：

a. 在单独的不锈钢容器中加入计量的水和磷酸铁錳盐，先加热到60~70℃并搅拌至充分溶解，然后加热到至少80℃，保持20~30min，再转移到反应釜中；

b. 启动反应釜的搅拌器，调整转速为120转/min，然后依次将计量的氟化钾、氟硼酸钾、硝酸镍徐徐加入到反应釜中，保持溶液温度至少为50℃，充分搅拌至呈浅粉色透明液体。