CN102418094A - 冷成型加工用低温磷化浓缩液及冷成型加工用低温磷化工艺 - Google Patents
冷成型加工用低温磷化浓缩液及冷成型加工用低温磷化工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102418094A CN102418094A CN2011103625542A CN201110362554A CN102418094A CN 102418094 A CN102418094 A CN 102418094A CN 2011103625542 A CN2011103625542 A CN 2011103625542A CN 201110362554 A CN201110362554 A CN 201110362554A CN 102418094 A CN102418094 A CN 102418094A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radical
- phosphate
- nitrate
- ion
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种冷成型加工用低温磷化浓缩液及一种冷成型加工用低温磷化工艺，其包括：磷酸根、锌离子、硝酸根和溶解金属元素，质量配比如下所示：锌离子与磷酸根的质量比：0.5-1.3；硝酸根与磷酸根的质量比：1-2；溶解金属元素离子与磷酸根的质量比：0-0.015。本磷化液有如下特点：1.配方原料简单，实际生产时容易控制；2.控制参数少，易操作；3.温度低，节省能源；4磷化时间短，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种冷成型加工用低温快速磷化浓缩液以及使用该浓缩液的磷化工艺，主要用于金属制品行业。
背景技术
磷化处理是指将金属在含有磷酸盐的溶液中进行处理，使金属表面形成磷酸盐化学转化膜的过程。一百多年来，磷化膜可以应用于钢铁、铝、镁等金属或合金上，不仅可以提高耐蚀性、提高基体与涂层的附着力，而且能明显能改进工件的表面摩擦性能，改善材料的冷加工性能。因此磷化技术广泛应用于汽车、军工、电器、机械等诸多工业领域。
根据磷化处理温度可以分为四类，常温磷化、低温磷化、中温磷化和高温磷化。常温磷化指在磷化处理中不须加温，温度范围为5～35℃，低温磷化指温度在25～45℃，中温磷化指温度在60～70℃，高温磷化温度一般在80℃以上。最近十几年，常温低温磷化是磷化研究的热点，已经在涂装行业取得了很大的进展，开始工业化使用。专利CN1952213A公布了一种低温锌系磷化液，工作温度低，防腐蚀性能好，但该磷化液成分复杂，磷化膜薄，1-2g/m2，只能用于涂装行业。在冷加工行业，如拉丝、拉管和冷挤压等，由于对磷化膜的要求较高，目前国内普遍使用的是中高温锌系磷化工艺，磷化温度70度以上。
预应力钢绞线的生产过程中拉拔工艺是典型的冷加工过程，拉拔前必须经过表面酸洗磷化处理，在钢丝表面形成一层一定厚度、附着力强的锌系磷化膜。目前大型的钢绞线产家均采用了自动化的封闭式酸洗线，磷化温度一般在70～80度，浸泡时间5～10分钟，需要消耗大量的能源，如果温度降低到40～50度，可以节省大约50％的能源。
随着能源越来越紧张，节能是发展的必然趋势，因此必须开发一种冷成型加工用快速低温磷化液及磷化工艺。
发明内容
本发明是一种能够应用于冷加工行业的低温快速磷化液，配方简单，易操作。
本发明涉及的冷加工行业主要是钢丝、钢管等拉拔，在拉拔前需要浸泡式酸洗磷化。
本发明所述的一种冷成型加工用低温磷化浓缩液，其包括：磷酸根、锌离子、硝酸限和溶解金属元素，质量配比如下所示：
锌离子与磷酸根的质量比：0.5-1.3；
硝酸根与磷酸根的质量比：1-2；
溶解金属元素离子与磷酸根的质量比：0-0.015。
优选的，锌离子可以来自于锌、氧化锌、硝酸锌、磷酸二氢锌中的一种或者多种，磷酸限离子可以来自于磷酸、磷酸盐中的一种或者多种，硝酸根可以来自于硝酸、硝酸盐中的一种或者多种，溶解金属元素可以是镍、铜、锰的一种或者多种。
本发明还提供了一种冷成型加工用低温磷化工艺，其将上述的冷成型加工用低温磷化浓缩液与水按照1∶6～1∶18的比例稀释，总酸20-60点，游离酸3-10，促进剂2-12点，磷化温度40～60度，磷化时间3～10分钟。
优选的，促进剂是亚硝酸钠。
优选的，工作液的离子浓度为：
锌离子：5.6g/L-35g/L；
磷酸根离子：5.6g/L-50g/L；
硝酸根离子：11g/L-75g/L；
溶解金属元素离子；0g/L-0.5g/L；
亚硝酸根：0.1-0.6g/L
本磷化液有如下特点：1.配方原料简单，实际生产时容易控制；2.控制参数少，易操作；3.温度低，节省能源；4磷化时间短，提高了生产效率。
附图说明
图1所示为SEM电镜扫描照片。
具体实施案例：
下面以具体实施方式对本发明进行详细的说明。
在本发明的实施方式中，提供一种冷成型加工用低温磷化浓缩液，磷酸根、锌离子、硝酸根和溶解金属元素离子，浓缩液的浓度范围的选择分别为：锌离子：100～210g/L；磷酸根离子：100～300g/L；硝酸根离子：200～450g/L；溶解金属元素离子：0～3g/L。
本实施例以选取部分浓度为例进行说明，具体的操作方式是：将硝酸和磷酸混合，分置4份，置于不同的容器中，分别加水稀释至不同的浓度，而后根据需要，在不同容器中加入不同量的锌、氧化锌或者磷酸二氢锌，分别搅拌30分钟，而后在部分容器中加入可溶性金属盐，如硝酸镍，继续搅拌15分钟。
具体的，本实施例中，选用的具有代表性的四份浓缩液的浓度分别为：
浓缩液一：锌离子：100g/L；磷酸根离子：200g/L；硝酸根离子：200g/L；镍离子：0g/L，质量配比为：锌离子与磷酸根的质量比：0.5；硝酸根与磷酸根的质量比：1；溶解金属元素镍与磷酸根的质量比：0。
浓缩液二：锌离子：130g/L；磷酸根离子：100g/L；硝酸根离子：200g/L；镍离子：1.5g/L，质量配比为：锌离子与磷酸根的质量比：1.3；硝酸根与磷酸根的质量比：2；溶解金属元素镍与磷酸根的质量比：0.015。
浓缩液三：锌离子：210g/L；磷酸根离子：300g/L；硝酸根离子：450g/L；镍离子：0.6g/L，质量配比为：锌离子与磷酸根的质量比：0.7；硝酸根与磷酸根的质量比：1.5；溶解金属元素镍与磷酸根的质量比：0.002。
浓缩液四：锌离子：210g/L；磷酸根离子：250g/L；硝酸根离子：400g/L；镍离子：3g/L，质量配比为：锌离子与磷酸根的质量比：0.84；硝酸根与磷酸根的质量比：1.6；溶解金属元素镍与磷酸根的质量比：0.012。
上述实施例中，硝酸和磷酸可以使用不同浓度的原液，通过调节加水量稀释，可以获得所需浓度的混合液，同理，锌离子以及镍离子也可以通过计算，添加所需浓度，上述各种物质质量配比如下所示：
锌离子与磷酸根的质量比：0.5-1.3；
硝酸根与磷酸根的质量比：1-2；
溶解金属元素与磷酸根的质量比：0-0.015。
上述锌离子可以来自于锌、氧化锌、硝酸锌、磷酸二氢锌中的一种或者多种，同理的，上述磷酸根离子可以来自于磷酸、磷酸盐中的一种或者多种，硝酸根可以来自于硝酸、硝酸盐中的一种或者多种，溶解金属元素可以是镍、铜、锰。
上述浓度的浓缩液，经过稀释后，可以用于低温磷化，磷化膜符合标准，适合于冷成型加工。
本发明还公布了一种冷成型加工用低温磷化工艺，将上述配比的冷成型加工用低温磷化浓缩液经过稀释后，用于磷化。
具体的，将上述低温磷化浓缩液与水按照1∶6～1∶18的比例稀释，使得总酸20--60点，游离酸3-10点，促进剂2-12点，磷化温度40～60度，磷化时间3～10分钟。其中总酸、游离酸和促进剂的检测方法如下：
1)总酸度：
用吸管取10mL槽液置于250mL锥形瓶中，加水50毫升，加8～9滴酚酞指示剂。然后，用0.1N的NaOH标准溶液滴定，由无色变红色且15秒不退色时为终点，滴定液消耗的毫升数即为总酸度点数。
2)游离酸度：
用吸管取10mL槽液置于250mL锥形瓶中，加水50毫升，加1～2滴二甲基黄指示剂。然后，用0.1N的NaOH标准溶液滴定，由红色变黄色时为终点，滴定液消耗的毫升数即为游离酸点数。
3)促进剂点数
在发酵管中加入槽液，使其达到其上缘。然后在溶液中加一药匙(约2克)氨基磺酸。然后迅速用姆指按住加料口、倒转180°，然後再将发酵管竖直，静止2分钟。发酵管上读出的毫升数就是放出的氮气体积，氮气的毫升数就是促进剂点数。
将上述四份磷化浓缩液再分别等分成三份，按下面磷化工艺进行操作：
(1)将磷化浓缩液与水按照1∶6的比例稀释，加热到40℃，测定总酸和游离酸。调整总酸60点，游离酸10点，促进剂2点，磷化3分钟。
(2)将磷化浓缩液与水按照1∶10的比例稀释，加热到45℃，测定总酸和游离酸。调整总酸28点，游离酸4点，促进剂6个点，磷化5分钟。
(3)磷化浓缩液与水按照1∶18的比例稀释，加热到60℃，测定总酸和游离酸。调整总酸20点，游离酸3点，促进剂12个点，磷化10分钟。
其中，促进剂选用亚硝酸钠。
通过上述工艺，工作液的离子浓度为：
锌离子：5.6g/L-35g/L；
磷酸根离子：5.6g/L-50g/L；
硝酸根离子：11g/L-75g/L；
溶解金属元素离子：0g/L-0.5g/L；
亚硝酸根离子浓度为：0.1-0.6g/L
性能检验：
将上述磷化液用于生产测试，盘条规格：82B高碳钢，线径12.5mm。经过检测，磷化膜外观细腻，灰黑色，符合GB-T 11376-1997金属的磷酸盐转化膜标准，磷化膜的电镜扫描图片如图1所示，磷化膜为枝状结构。根据GB-GB/T 9792-2003检测磷化膜重，膜重达到5～12g/m2，满足GB-T 11376-1997中附录D对促进冷成形单位面积质量的建议。
Claims (5)
1.一种冷成型加工用低温磷化浓缩液，其包括：磷酸根、锌离子、硝酸根和溶解金属元素，质量配比如下所示：
锌离子与磷酸根的质量比：0.5-1.3；
硝酸根与磷酸根的质量比：1-2；
溶解金属元素离子与磷酸根的质量比：0-0.015。
2.按照权利要求1所述的冷成型加工用低温磷化浓缩液，其特征在于，所述锌离子可以来自于锌、氧化锌、硝酸锌、磷酸二氢锌中的一种或者多种，所述磷酸根离子可以来自于磷酸、磷酸盐中的一种或者多种，硝酸根可以来自于硝酸、硝酸盐中的一种或者多种，溶解金属元素可以是镍、铜、锰的一种或者多种。
3.一种冷成型加工用低温磷化工艺，其特征在于，将如权利要求1所述的冷成型加工用低温磷化浓缩液与水按照1∶6～1∶18的比例稀释，总酸20-60点，游离酸3-10，促进剂2-12点，磷化温度40～60度，磷化时间3～10分钟。
4.按照权利要求3所述的冷成型加工用低温磷化工艺，其特征在于，所述促进剂是亚硝酸钠。
5.按照权利要求4所述的冷成型加工用的低温磷化工艺，其特征在于，各离子的浓度为：
锌离子：5.6g/L-35g/L；
磷酸根离子：5.6g/L-50g/L；
硝酸根离子：11g/L-75g/L；
溶解金属元素离子：0g/L-0.5g/L；
亚硝酸根：0.1-0.6g/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110362554 CN102418094B (zh) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | 冷成型加工用低温磷化工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110362554 CN102418094B (zh) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | 冷成型加工用低温磷化工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102418094A true CN102418094A (zh) | 2012-04-18 |
| CN102418094B CN102418094B (zh) | 2013-06-19 |
Family
ID=45942735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110362554 Active CN102418094B (zh) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | 冷成型加工用低温磷化工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102418094B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103397320A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-11-20 | 安徽工业大学 | 一种用于汽车热镀锌板表面阴极电泳前处理液 |
| CN104278261A (zh) * | 2013-07-12 | 2015-01-14 | 王恩栋 | 用于除锈、除氧化铁皮及磷化的环保型磷酸浓缩液与应用 |
| CN105177544A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-12-23 | 合肥市田源精铸有限公司 | 一种新型冷轧钢板钝化剂 |
| WO2017214782A1 (zh) * | 2016-06-12 | 2017-12-21 | 深圳市恒兆智科技有限公司 | 拉丝磷化剂、金属件及其表面皮膜化处理方法 |
| CN109056034A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-21 | 南京派诺金属表面处理技术有限公司 | 常温电解磷化工艺及磷化液 |
-
2011
- 2011-11-16 CN CN 201110362554 patent/CN102418094B/zh active Active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 陈恕华: "低温锌系磷化工艺研究", 《化工腐蚀与防护》 * |
| 高红莉: "低温高效磷化液的研制", 《河南化工》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104278261A (zh) * | 2013-07-12 | 2015-01-14 | 王恩栋 | 用于除锈、除氧化铁皮及磷化的环保型磷酸浓缩液与应用 |
| CN104278261B (zh) * | 2013-07-12 | 2017-11-07 | 王恩栋 | 用于除锈及磷化的环保型磷酸浓缩液与应用 |
| CN103397320A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-11-20 | 安徽工业大学 | 一种用于汽车热镀锌板表面阴极电泳前处理液 |
| CN103397320B (zh) * | 2013-08-20 | 2015-07-15 | 安徽工业大学 | 一种用于汽车热镀锌板表面阴极电泳前处理液 |
| CN105177544A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-12-23 | 合肥市田源精铸有限公司 | 一种新型冷轧钢板钝化剂 |
| WO2017214782A1 (zh) * | 2016-06-12 | 2017-12-21 | 深圳市恒兆智科技有限公司 | 拉丝磷化剂、金属件及其表面皮膜化处理方法 |
| CN109056034A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-21 | 南京派诺金属表面处理技术有限公司 | 常温电解磷化工艺及磷化液 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102418094B (zh) | 2013-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100471995C (zh) | 用于钢板及镀锌板处理的含钙锌锰三元阳离子磷化液 | |
| CN102719872B (zh) | 一种无渣低温快速电解磷化液及其磷化工艺 | |
| CN102418094B (zh) | 冷成型加工用低温磷化工艺 | |
| CN102719819B (zh) | 一种通用磷化剂 | |
| CN105369238B (zh) | 汽车用镀锌钢板电泳前常温无渣磷化液及其制备方法 | |
| CN102747356A (zh) | 一种常温锰钙系磷化液 | |
| CN101205610A (zh) | 一种含锰低锌轻铁磷化液 | |
| CN104962893A (zh) | 一种环保型磷化液 | |
| CN104073796A (zh) | 一种金属电镀钝化液及其配制方法 | |
| CN106757280A (zh) | 一种低温在线电解磷化液 | |
| CN103451645B (zh) | 一种采用镁合金皮膜剂对镁合金进行表面处理的方法 | |
| CN104711554A (zh) | 新型的常温锌锰系磷化剂及生产方法 | |
| CN102268664A (zh) | 镀锌层黑色钝化处理用无铬钝化液及其制备方法 | |
| CN102644073B (zh) | 邦迪管三价铬军绿色钝化剂 | |
| CN104894543B (zh) | 无磷硅烷偶联剂 | |
| CN104294258A (zh) | 金属环保型硅烷陶化皮膜处理剂及制备方法 | |
| CN101956191A (zh) | 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 | |
| CN102409330A (zh) | 一种无铬钝化液 | |
| CN103046037A (zh) | 一种高耐蚀性三价铬蓝白钝化液及其制备方法和应用 | |
| CN102817023B (zh) | 一种高温耐腐蚀磷化液 | |
| CN101200799B (zh) | 钢铁表面中低温高耐蚀黑色磷化液 | |
| CN110291229A (zh) | 用于在金属坯件表面上沉积含锌层的含水碱性电解液 | |
| CN101289742B (zh) | 一种锌或锌铝合金用磷化液 | |
| CN103103514A (zh) | 球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法 | |
| CN108570673A (zh) | 一种冷轧低碳钢无镍无亚硝酸盐常温磷化液及其配制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220311 Address after: 443000 group 7, Yangxi village, Zhicheng Town, Yidu City, Yichang City, Hubei Province Patentee after: Pino (Hubei) green chemical Intelligent Manufacturing Co.,Ltd. Address before: 210000 University of Technology Industrial Park, No. 15, Wanshou Road, Pukou District Economic Development Zone, Nanjing, Jiangsu Province Patentee before: NANJING PAINUO METAL SURFACE TREATMENT TECHNOLOGY CO.,LTD. |