CN104087919A - 一种异型钢管的表面磷化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及异型钢管技术领域，尤其是一种异型钢管的表面磷化工艺。所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄ ^3-0.17-0.2mol/l、Zn²⁺0.12-0.16mol/l、NO^2-0.1-0.3mol/l、Na⁺0.13-0.16mol/l、Ca²⁺0.11-0.15mol/l、Ni²⁺0.12-0.16mol/l、Mg²⁺0.1-0.2mol/l、Cl^-0.1-0.15mol/l、酒石酸钾钠0.1-0.15mol/l、F^-0.1-0.15mol/l；pH值为2.5-3.5；磷化温度为常温，磷化时间20-30min。原料中不含减少了对环境的影响，生产工艺简单，在磷化工与中控制磷化液总酸度、游离酸强度及钢管处理时间，使钢管表面的磷化膜厚度均匀、耐蚀性强，成膜速度快。本低，具有良好的经济效益，适合大规模工业化生产；本发明中使用钥酸盐，起钝化和催化作用，易于调整，稳定，沉渣少，能快速形成磷化膜而且致密，效果明显，不会带来副作用。

Description

一种异型钢管的表面磷化工艺

技术领域

本发明涉及异型钢管技术领域，尤其是一种异型钢管的表面磷化工艺。

背景技术

异型钢管是一种具有中空截面的长条钢材，广泛用于汽车、火车、飞机、轮船以及航天发射器等构造部件、机械零部件、石油化工、地质钻探、纺织机械、无线电通讯、医疗卫生、竣工等各个领域。采用异型钢管制造环形零件，可以提高材料利用率，简化制造工艺，节约材料和加工工时。

磷化工艺是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化膜具有微孔结构，经填充等处理后，在大气条件中具有较好的抗蚀性。磷化工艺中所使用的磷化液按照成膜体系分类分为锌系、锌钙系、锌锰系、锰系等。锌系磷化工艺磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多，磷化膜在金属加工工艺中起减摩润滑作用，能降低摩擦，减少表面产生拉伤或裂纹。

传统锌系磷化所使用的磷化液由ZnO、HNO₃和H₃PO₄配制而成，在配制过程中，使用的HNO₃和H₃PO₄属于高危化学品，对工作环境污染很大，且风险性很强。而且，现有的磷化工艺，磷化膜层结晶不均匀，易形成夹杂，磷化慢且成膜困难，膜薄儿疏松，耐酸性能低、耐磨性能差，膜粗糙易挂灰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中磷化膜层膜薄疏松、成膜困难，工艺对环境污染严重的技术不足，提供给一种磷化膜层均匀、成膜速度快、磷化工艺绿色环保的异型钢管的表面磷化工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄ ^3-0.17-0.2mol/l、Zn²⁺0.12-0.16mol/l、NO^2-0.1-0.3mol/l、Na⁺0.13-0.16mol/l、Ca²⁺0.11-0.15mol/l、Ni²⁺0.12-0.16mol/l、Mg²⁺0.1-0.2mol/l、Cl-0.1-0.15mol/l、酒石酸钾钠0.1-0.15mol/l、F-0.1-0.15mol/l；pH值为2.5-3.5；磷化温度为常温，磷化时间20-30min。

进一步的，所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用碱石灰、磷酸钠、硅酸钠中的一种。

进一步的，所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。

进一步的，所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.2-1.5g/l。

进一步的，所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.4g/l。

进一步的，所述磷化过程中异型钢管的装载密度为0.01-0.02m²/l。

采用本发明的技术方案的有益效果是：

(1)本发明的磷化工艺，原料中不含减少了对环境的影响，生产工艺简单，在磷化工与中控制磷化液总酸度、游离酸强度及钢管处理时间，使钢管表面的磷化膜厚度均匀、耐蚀性强，成膜速度快。本低，具有良好的经济效益，适合大规模工业化生产；

(2)本发明中使用钥酸盐，起钝化和催化作用，易于调整，稳定，沉渣少，能快速形成磷化膜而且致密，效果明显，不会带来副作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄ ^3-0.17mol/l、Zn²⁺0.12mol/l、NO^2-0.1mol/l、Na⁺0.13mol/l、Ca²⁺0.11mol/l、Ni²⁺0.12mol/l、Mg²⁺0.1mol/l、Cl-0.1mol/l、酒石酸钾钠0.1mol/l、F-0.1mol/l；pH值为2.5；磷化温度为常温，磷化时间20min。

所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用碱石灰。

所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。

所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.2g/l。

所述磷化过程中异型钢管的装载密度为0.01m²/l。

实施例2

一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄ ^3-0.18mol/l、Zn²⁺0.13mol/l、NO^2-0.2mol/l、Na⁺0.14mol/l、Ca²⁺0.12mol/l、Ni²⁺0.14mol/l、Mg²⁺0.15mol/l、Cl-0.12mol/l、酒石酸钾钠0.12mol/l、F-0.12mol/l；pH值为2.8；磷化温度为常温，磷化时间25min。

所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用磷酸钠。

所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。

所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.3g/l。

所述磷化过程中异型钢管的装载密度为0.014m²/l。

实施例3

一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄ ^3-0.19mol/l、Zn²⁺0.15mol/l、NO^2-0.26mol/l、Na⁺0.15mol/l、Ca²⁺0.14mol/l、Ni²⁺0.14mol/l、Mg²⁺0.16mol/l、Cl-0.14mol/l、酒石酸钾钠0.13mol/l、F-0.14mol/l；pH值为3.2；磷化温度为常温，磷化时间25min。

所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用碱石灰。

所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。

所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.5g/l。

所述磷化过程中异型钢管的装载密度为0.016m²/l。

实施例4

一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄ ^3-0.2mol/l、Zn²⁺0.16mol/l、NO^2-0.3mol/l、Na⁺0.16mol/l、Ca²⁺0.15mol/l、Ni²⁺0.16mol/l、Mg²⁺0.2mol/l、Cl-0.15mol/l、酒石酸钾钠0.15mol/l、F-0.15mol/l；pH值为3.5；磷化温度为常温，磷化时间30min。

所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用硅酸钠。

所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。

所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.4g/l。

所述磷化过程中异型钢管的装载密度为0.02m²/l。

实施例4为最佳实施例。

尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种异型钢管的表面磷化工艺，依次包括除油脂、水洗、表面活化除锈、水洗、干燥、磷化、水洗、皂化、干燥，其特征在于，所述磷化过程中，磷化液的配方为：P0₄ ^3-0.17-0.2mol/l、Zn²⁺0.12-0.16mol/l、NO^2-0.1-0.3mol/l、Na⁺0.13-0.16mol/l、Ca²⁺0.11-0.15mol/l、Ni²⁺0.12-0.16mol/l、Mg²⁺0.1-0.2mol/l、Cl-0.1-0.15mol/l、酒石酸钾钠0.1-0.15mol/l、F-0.1-0.15mol/l；pH值为2.5-3.5；磷化温度为常温，磷化时间20-30min。

2.根据权利要求1所述的一种异型钢管的表面磷化工艺，其特征在于：所述除油脂操作采用碱性除油法，所述除油脂操作采用碱石灰、磷酸钠、硅酸钠中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种异型钢管的表面磷化工艺，其特征在于：所述表面活化除锈操作采用30％的盐酸作为除锈剂。

4.根据权利要求1所述的一种异型钢管的表面磷化工艺，其特征在于：所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.2-1.5g/l。

5.根据权利要求4所述的一种异型钢管的表面磷化工艺，其特征在于：所述磷化液中还添加有钥酸盐，所述钥酸盐的浓度为1.4g/l。

6.根据权利要求4所述的一种异型钢管的表面磷化工艺，其特征在于：所述磷化过程中异型钢管的装载密度为0.01-0.02m²/l。