CN103924228B - 耐腐蚀性优异的金属材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀性优异的金属材料，其具有底层金属，在上述底层金属材料表面形成有磷酸盐膜层；并且在所述磷酸盐膜层上形成有钝化膜层。所述钝化膜层是通过将形成有磷酸盐膜层的底层金属浸渍在钝化溶液中形成的。并且，所述的钝化液由2.5～3.0wt％氨基三亚甲基膦酸、1.2～1.5wt％的三聚磷酸锌铝、0.5～0.8wt％的硼酸、1.2～1.5wt％的柠檬酸和余量的去离子水组成。本发明所述的金属材料具有高耐腐蚀性的致密的钝化膜保护层，而且同时具有良好的润滑性，因而不仅可以确保具有良好的加工性，而且在加工后也可以保持优异的耐腐蚀性。

Description

耐腐蚀性优异的金属材料
技术领域
本发明涉及金属材料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种耐腐蚀性优异的金属材料。
背景技术
钢铁材料的腐蚀无时无刻不在发生。据统计，每年约有10％的钢材因为腐蚀而无法回收。为防止腐蚀，减少因钢铁材料腐蚀而造成的巨大损失，就必须采取各种各样的防腐方法，对钢铁表面，进行热镀锌处理是一种普遍采用的处理方法。但是对于镀锌板材而言，通常需要对其进行表面钝化处理。传统的钝化处理主要是以铬酸盐为主的六价铬钝化。铬酸盐钝化具有钝化膜耐蚀性好，技术成熟，成本低廉，使用操作简单，外观漂亮且有自修复能力等优点，而成为镀锌层的常规钝化处理方法。但由于六价铬毒性高且有致癌性，含六价铬的钝化废液的排放将受到越来越严格的控制。因此，近年来，国际上对无铬钝化液的开发和生产越来越热门，在现有的无铬钝化液中，主要有锆化液，钛盐钝化液，磷酸盐假转化型钝化液等，但是它们在耐腐蚀性能方面难以完全达到实际应用要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性优异的金属材料。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种金属材料，其具有底层金属，其特征在于：在上述底层金属材料表面形成有磷酸盐膜层；并且在所述磷酸盐膜层上形成有钝化膜层。
其中，所述磷酸盐膜层主要由磷酸锌构成；作为优选地，所述磷酸盐膜层由磷酸锌构成。
其中，所述磷酸盐膜层的总附着量为5～100g/m2。作为优选地，所述磷酸盐膜层的总附着量为10～50g/m2；更优选地，所述磷酸盐膜层的总附着量为10～20g/m2。
其中，所述底层金属为铁基材料，并且其表面的主成分为铁。
其中，所述钝化膜层的附着量为1～10g/m2，作为优选地，所述钝化膜层的附着量为1～5g/m2。
其中，所述钝化膜层通过以下方法得到：将形成有磷酸盐膜层的底层金属浸渍在钝化溶 液中，其中钝化溶液的温度为70～90℃，处理时间为约1～20分钟，优选为5～8分钟。
其中，所述的钝化液由2.5～3.0wt％氨基三亚甲基膦酸、1.2～1.5wt％的三聚磷酸锌铝、0.5～0.8wt％的硼酸、1.2～1.5wt％的柠檬酸和余量的去离子水组成。
与现有技术相比，本发明所述的耐腐蚀性优异的金属材料具有以下突出的有益效果：
本发明所述的金属材料具有高耐腐蚀性的致密的钝化膜保护层，而且同时具有良好的润滑性，因而不仅可以确保具有良好的加工性，而且在加工后也可以保持优异的耐腐蚀性。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的耐腐蚀性优异的金属材料做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解；需要指出的是实施例中有关材料以及性能等的描述都是示例性的，而并不是指对发明保护范围的限制。
本发明所述的耐腐蚀性优异的金属材料，其具有底层金属，在上述底层金属材料表面形成有磷酸盐膜层；并且在所述磷酸盐膜层上形成有钝化膜层。在本实施例中可以利用常规的化学表面处理在钢铁等底层金属的表面形成有磷酸盐膜层；而且磷酸盐膜层通常采用磷酸盐处理的方法形成，例如可以选择磷酸锌、磷酸二氢锌等，在较低的温度下即可形成致密性的磷酸盐膜层。作为优选地，所述磷酸盐膜层由磷酸锌构成。所述磷酸盐膜层的总附着量为5～100g/m2。作为优选地，所述磷酸盐膜层的总附着量为10～50g/m2；更优选地，所述磷酸盐膜层的总附着量为10～20g/m2。所述钝化膜层的附着量为1～10g/m2，作为优选地，所述钝化膜层的附着量为1～5g/m2。所述钝化膜层通过以下方法得到：将形成有磷酸盐膜层的底层金属浸渍在钝化溶液中，其中钝化溶液的温度为70～90℃，处理时间为约1～20分钟，优选为5～8分钟。所述的钝化液由2.5～3.0wt％氨基三亚甲基膦酸、1.2～1.5wt％的三聚磷酸锌铝、0.5～0.8wt％的硼酸、1.2～1.5wt％的柠檬酸和余量的去离子水组成。本发明所述的金属材料具有高耐腐蚀性的致密的钝化膜保护层，而且同时具有良好的润滑性，因而不仅可以确保具有良好的加工性，而且在加工后也可以保持优异的耐腐蚀性。
实施例1
本实施例给出了耐腐蚀性优异的金属材料，作为示例性地，在本实施例中均采用45号钢 作为底层金属，并通过常规的磷酸盐处理方法形成磷酸锌膜层，并且所述磷酸锌膜层的附着量为20g/m2；然后将形成有磷酸盐膜层的底层金属浸渍在钝化溶液中，其中钝化溶液的温度为80℃，处理时间为4～6分钟；形成的钝化膜层的附着量均为约5g/m2。各试样以及比较样的区别只是在于钝化液的组成和/或含量不同。
表1中给出了各试样(A1～A2)以及比较样(B1～B6)所采用的钝化液的组成。
表1钝化液的组成
对于各试样和比较样通过中性盐雾腐蚀试验来评价其抗腐蚀能力。所述中性盐浸泡试验是指将经本发明处理过的试样和比较样分别浸入5wt％的氯化钠溶液中30天，观察一定时间后的“白锈”面积百分比。此外，所述的钝化膜层还需要具有优异的润滑性，为此通过比较钝化处理前后的润滑性，当钝化后形成的钝化膜层的润滑性与镀锌钢板基材相比为同等或更好的标记为合格，而将钝化后形成的钝化膜层的润滑性与镀锌钢板基材相比较差的标记为不合格。实验结果显示在表2中。
表2
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种金属材料，其具有底层金属，其特征在于：在上述底层金属材料表面形成磷酸锌膜层；并且在所述磷酸锌膜层上形成有钝化膜层；所述钝化膜层通过以下方法得到：将形成有磷酸盐膜层的底层金属浸渍在钝化液中，其中钝化液的温度为70～90℃，处理时间为1～20分钟；并且所述钝化液由2.5～3.0wt％氨基三亚甲基膦酸、1.2～1.5wt％的三聚磷酸锌铝、0.5～0.8wt％的硼酸、1.2～1.5wt％的柠檬酸和余量的去离子水组成。
2.根据权利要求1所述的金属材料，其特征在于：所述磷酸锌膜层的总附着量为5～100g/m2。
3.根据权利要求2所述的金属材料，其特征在于：所述磷酸锌膜层的总附着量为10～20g/m2。
4.根据权利要求1所述的金属材料，其特征在于：所述底层金属为铁基材料。
5.根据权利要求1所述的金属材料，其特征在于：所述钝化膜层的附着量为1～10g/m2。
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