CN101974746A

CN101974746A - 一种坡莫合金在线表面钝化方法

Info

Publication number: CN101974746A
Application number: CN 201010271293
Authority: CN
Inventors: 王海成; 周群飞; 汪凡曦; 于广华
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: CN101974746B

Abstract

本发明提供了一种环保、高效的坡莫合金在线表面钝化的方法，属于金属材料领域，用于提高坡莫合金表面的防锈蚀能力。通过表面除油清洗、钝化、烘干等处理，在坡莫合金表面获得一层致密的钝化膜，耐锈蚀时间比钝化前大大提高，膜层对坡莫合金本身的表面粗糙度、电磁及力学性能却无明显影响。本发明方法不同于以往的钝化等表面处理方法，不使用浓硫酸、浓硝酸等强酸，没有六价铬等毒性物质，可避免传统工艺的环境污染问题；另外，由于钝化时间短，一般只有几秒钟，适合于企业、工厂的在线生产，是一种高效、节能的表面钝化方法。

Description

一种坡莫合金在线表面钝化方法

技术领域：

本发明属于金属材料领域，特别涉及一种环保、高效的坡莫合金在线表面钝化的方法，用于提高坡莫合金表面的防锈蚀能力。

背景技术：

坡莫合金，是指镍含量在35％～90％之间的一种铁镍系合金。由于其在弱磁场中具有高的磁导率及较低的矫顽力，从而广泛应用于无线电电子工业、精密仪器仪表、遥控及自动控制系统中。另外，由于在一定温度范围内具有特殊的线膨胀系数(线膨胀系数极小或一定)，因此在航空电器和仪表、电真空工业及其他电子器件中也有着重要的应用。FeNi系坡莫合金在我国已研究生产了近半个世纪，尽管自20世纪90年代以来坡莫合金受到非晶和纳米晶软磁合金的强烈挑战和竞争，但现在国内用量仍达约2000t，产值达4亿元左右，是国民经济中的一种重要功能材料。(FeNi系坡莫合金的研究开发新进展，牛永吉等，金属功能材料，2007，14：38-42)。

坡莫合金产品在使用过程中，易发生表面锈蚀现象。尽管Ni元素或Cr等元素的加入提高了合金一定的耐蚀性，然而一般坡莫合金产品在生产后一个多月即产生表面锈蚀斑点，严重影响了产品的使用性能。常规的表面处理方法，如涂镀层等，虽然会提高坡莫合金产品的耐蚀性，但又对产品后续的处理及产品二次开发带来了不便；传统的浓硫酸或重铬酸钝化，又存在着污染严重、不适宜工业在线生产等问题，因此，环保、高效的坡莫合金线表面钝化，已成为厄待解决的一个重要问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种环保、高效的坡莫合金在线表面钝化的方法。该方法不同于以往的钝化等表面处理方法，不使用浓硫酸、浓硝酸等强酸，没有六价铬等毒性物质，没有传统工艺的环境污染问题；另外，由于钝化时间短，一般只有几秒钟，是一种高效、节能的表面钝化方法，适合于工业化的在线生产。

一种坡莫合金在线表面钝化的方法，主要包括钝化前处理、表面钝化、钝化后处理等几个方面，工艺步骤如下：

A：钝化前处理：将轧制成型后的坡莫合金薄板在线浸入到除油液中清除加工时表面残存的油污，随后采用去离子水清洗；

除油液成分：NaOH 2g/L，Na₂CO₃ 8g/L，NaHCO₃ 5g/L。

B：表面钝化：将坡莫合金薄板浸入配制好的钝化液，控制好移动速度，在5～10秒的时间内于坡莫合金表面形成一层钝化膜，进行在线表面钝化处理；

钝化液成分：Na₂SiO₃ 40～70g/L，十二烷基苯磺酸钠1～3g/L，聚乙二醇1～3g/L，其中，聚乙二醇为PEG-4000、PEG-6000或PEG-8000的一种；钝化温度为40～50℃，钝化时间为5～15秒。

C：钝化后处理：坡莫合金钝化后浸入去离子水中，清除残留的钝化液，然后表面烘干，去除残留水分。

所用的坡莫合金薄板为FeNi合金，或者是FeNiMo合金，或者是FeNiCr合金，或者是FeNiMoCu合金。

按上述方法处理的坡莫合金，可获得均匀的表面钝化层，而且对坡莫合金本身的表面粗糙度、电磁及力学性能，无明显影响，耐锈蚀时间由钝化前的1个月延长至8个月，从而可获得良好的经济效益。

本发明的优点在于：提供了一种环保、高效的坡莫合金在线表面钝化的方法。不同于以往的钝化等表面处理方法，不使用浓硫酸、浓硝酸等强酸，没有六价铬等毒性物质，从而避免了传统工艺的环境污染问题；另外，由于钝化时间短，一般只有几秒钟，适合于企业、工厂的在线生产，是一种高效、节能的表面钝化方法。

附图说明：

图1是工业在线钝化示意图

图2是FeNi系坡莫合金钝化前的表面显微形貌图。

图3是FeNi系坡莫合金钝化后的表面显微形貌图。

具体实施方式：

实施例1：

将Ni₇₉Fe₂₁的坡莫合金，经NaOH 2g/L，Na₂CO₃ 8g/L，NaHCO₃ 5g/L的除油液清洗后，浸入钝化槽中进行钝化，钝化液成分为：Na₂SiO₃ 40g/L，十二烷基苯磺酸钠1g/L，聚乙二醇1g/L，其中，聚乙二醇为PEG-4000，钝化温度为50℃，钝化时间为15s；经去离子水清洗表面残液后，烘干。

实施例2：

将Ni₇₉Mo₄Fe₁₇的坡莫合金，经NaOH 2g/L，Na₂CO₃ 8g/L，NaHCO₃ 5g/L的除油液清洗后，浸入钝化槽中进行钝化，钝化液成分为：Na₂SiO₃ 60g/L，十二烷基苯磺酸钠2g/L，聚乙二醇2g/L，其中，聚乙二醇为PEG-6000，钝化温度为45℃，钝化时间为10s；经去离子水清洗表面残液后，烘干。

实施例3：

将Ni₄₇Cr₆Fe₄₇的坡莫合金，经NaOH 2g/L，Na₂CO₃ 8g/L，NaHCO₃ 5g/L的除油液清洗后，浸入钝化槽中进行钝化，钝化液成分为：Na₂SiO₃ 70g/L，十二烷基苯磺酸钠3g/L，聚乙二醇3g/L，其中，聚乙二醇为PEG-8000，钝化温度为40℃，钝化时间为5s；经去离子水清洗表面残液后，烘干。

表面钝化效果检验，参照国家标准QJ 467-88。

Claims

1.一种坡莫合金在线表面钝化方法，其特征是工艺步骤如下：

B：表面钝化：将坡莫合金薄板浸入配制好的钝化液，钝化时间为5～15sec，钝化温度为40～50℃，在坡莫合金表面形成一层钝化膜，进行在线表面钝化处理；

2.根据权利要求1所述的坡莫合金在线表面钝化的方法，其特征是所用的坡莫合金薄板为FeNi合金，或者是FeNiMo合金，或者是FeNiCr合金，或者是FeNiMoCu合金。

3.根据权利要求1所述的坡莫合金在线表面钝化的方法，其特征在于：步骤A所述的除油液为碱性溶液，各成分质量浓度为：NaOH 2g/L，Na₂CO₃ 8g/L，NaHCO₃ 5g/L。

4.根据权利要求1所述的坡莫合金在线表面钝化的方法，其特征是步骤B所述钝化溶液各成分质量浓度为：Na₂SiO₃ 40～70g/L，十二烷基苯磺酸钠1～3g/L，聚乙二醇1～3g/L。

5.根据权利要求4所述的坡莫合金在线表面钝化的方法，其特征是步骤B所使用的聚乙二醇为PEG-4000、PEG-6000或PEG-8000的一种。