CN101974743B - 锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种性能稳定、使用寿命长的锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂及制造方法，所用原料及重量比如下：硫酸（氧）钛1~10%、磷酸氢二钠10~50%、焦磷酸钠5~15%、碳酸氢钠5~15%、硫酸镁1~10%、硼砂1~10%、磷酸三钠1~8%及聚羧酸阴离子有机物0.1~1.5%。制造方法是首先将计量的磷酸氢二钠制成浓度为50%的水溶液，再将计量1/2的焦磷酸钠，计量的硫酸（氧）钛、碳酸氢钠、硼砂、磷酸三钠、聚羧酸阴离子有机物依次加入到磷酸氢二钠的水溶液中，加热到70~80℃并充分搅拌，得到含水量5%以下的白色粉末，在80~100℃下继续搅拌粉末，同时向粉末中加入剩余的计量1/2的焦磷酸钠和计量的硫酸镁，再继续搅拌干燥至含水量小于2%。

Description

锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂及制造方法

技术领域

本发明涉及一种磷化用表面调整剂及制造方法，尤其是一种性能稳定、使用寿命长的锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂。

背景技术

钢铁工件进行磷化处理前一般都需要经过强碱性工作液脱脂或酸性工作液除锈，为此钢铁工件表面就会受到酸碱侵蚀，使工件在磷化处理工序中极易形成结晶粗大的磷化膜层，其抗腐蚀性很差。为了改变钢铁工件表面状态、加速磷化过程、降低磷化温度、促进形成结晶细微致密的磷化膜层，通常在磷化处理前采用表面调整剂进行表面调整。目前，表面调整剂的种类繁多，如应用于锌系磷化的表面调整剂就有Ti系表面调整剂、Ti-Mg系表面调整剂等。Ti系表面调整剂虽具有非常理想的表面调整效果，但不足之处则是容易老化（使用期只能维持3~4天），其表面极易生成蓝色氧化皮或紫色氧化皮，导致所处理的工件表面不能生成正常磷化膜（磷化膜结晶粗大，膜厚增加25~50%以上，甚至产生黄色斑点）；Ti-Mg系表面调整剂含有焦磷酸盐，其作用是为了防止胶体Ti凝。但是P₂O₇ ^-4也会与钢铁表面发生反应，生成不活性钝化膜；Mg⁺⁺虽然可以防止P₂O₇ ^-4对钢铁的钝化作用，但是由于Mg/P₂O₇在工艺上的比值控制很严格，而工艺消耗的不均匀性常导致表调效果急剧下降，磷化后金属表面会产生不均匀的蓝色膜或白色膜等；两种表面调整剂所存在的问题均直接影响磷化生产线的正常运行。

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，提供一种性能稳定、使用寿命长的锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂。

本发明的技术解决方案是：一种锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂，其特征在于所用原料及重量比如下：

硫酸（氧）钛                   1~10%

磷酸氢二钠                     10~50%

焦磷酸钠                         5~15%  

碳酸氢钠                         5~15%

硫酸镁                            1~10%

硼砂                               1~10%

磷酸三钠                          1~8%

聚羧酸阴离子有机物       0.1~1.5%

一种上述锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂的制造方法，其特征在于按如下步骤进行：首先将计量的磷酸氢二钠制成浓度为50%的水溶液，再将计量1/2的焦磷酸钠，计量的硫酸（氧）钛、碳酸氢钠、硼砂、磷酸三钠、聚羧酸阴离子有机物依次加入到磷酸氢二钠的水溶液中，加热到70~80℃并充分搅拌，得到含水量5%以下的白色粉末，在80~100℃下继续搅拌粉末，同时向粉末中加入剩余的计量1/2的焦磷酸钠和计量的硫酸镁，再继续搅拌干燥至含水量小于2%。

本发明是在Ti-Mg系表调剂的基础上加入了硼砂和聚羧酸化合物，硼砂有利于磷化膜的细化；聚羧酸化合物则能起到分散剂的作用，使得Ti胶体微粒形成电斥力，不易产生凝聚；不仅可保证磷化膜结晶细密、膜层均匀，而且可有效地延长了持续有效的工作时间（可达7天）；可广泛应用于碳钢、铸铁、镀锌板、铝及铝合金磷化前的表面调整。

具体实施方式：

一种锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂，所用原料及重量比如下：

硫酸（氧）钛                   1~10%

磷酸氢二钠                     10~50%

焦磷酸钠                         5~15%  

碳酸氢钠                         5~15%

硫酸镁                            1~10%

硼砂                               1~10%

磷酸三钠                          1~8%

聚羧酸阴离子有机物      0.1~1.5%

一种上述锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂的制造方法，其特征在于按如下步骤进行：首先将计量的磷酸氢二钠制成浓度为50%的水溶液，再将计量1/2的焦磷酸钠，计量的硫酸（氧）钛、碳酸氢钠、硼砂、磷酸三钠、聚羧酸阴离子有机物依次加入到磷酸氢二钠的水溶液中，加热到70~80℃并充分搅拌，得到含水量5%以下的白色粉末，在80~100℃下继续搅拌粉末，同时向粉末中加入剩余的计量1/2的焦磷酸钠和计量的硫酸镁，再继续搅拌干燥至含水量小于2%。

生产线上使用时，将本发明实施例用水按浓度为5‰~10‰配置工作液，在常温条件下浸泡2~4分钟即可。

Claims (2)

1.一种锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂，其特征在于所用原料及重量比如下：

硫酸氧钛                                1~10%

磷酸氢二钠                            10~50%

焦磷酸钠                                5~15%  

碳酸氢钠                                5~15%

硫酸镁                                    1~10%

硼砂                                        1~10%

磷酸三钠                                1~8%

聚羧酸阴离子有机物            0.1~1.5%  。

2.一种如权利要求1所述的锌系磷化用Ti-Mg-B表面调整剂的制造方法，其特征在于按如下步骤进行：首先将计量的磷酸氢二钠制成浓度为50%的水溶液，再将计量1/2的焦磷酸钠，计量的硫酸氧钛、碳酸氢钠、硼砂、磷酸三钠、聚羧酸阴离子有机物依次加入到磷酸氢二钠的水溶液中，加热到70~80℃并充分搅拌，得到含水量5%以下的白色粉末，在80~100℃下继续搅拌粉末，同时向粉末中加入剩余的计量1/2的焦磷酸钠和计量的硫酸镁，再继续搅拌干燥至含水量小于2%。