CN105256316A - 一种合金钢零件磷化前处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种合金钢零件磷化前处理方法，该方法的步骤包括零件验收→有机溶剂除油→喷砂→有机溶剂除油→隔离→装挂→碱脱脂→冷水洗→细化晶粒，其特征在于：在上述装挂和碱脱脂步骤之间，增加一步硝酸腐蚀工步，硝酸腐蚀溶液的重量百分比浓度为2～5％，腐蚀时间为10～30s，硝酸腐蚀溶液的温度为室温。采用本发明方法处理完成后，零件磷化后表面不存在亮点、亮片，磷化膜层完整、均匀。

Description

一种合金钢零件磷化前处理方法

技术领域

本发明是一种合金钢零件磷化前处理方法，属于金属材料的表面处理技术领域。

背景技术

含有合金元素的总质量分数不超过5％的合金钢称为低合金钢；所含合金元素的总质量分数大于5％，小于10％的合金钢成为中合金钢；所含合金元素的总质量大于10％的合金钢称为高合金钢。磷化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。磷化的主要目的是在一定程度上为金属基体提供保护，同时在胶接及喷漆过程中可以提高结合力。

实际生产中发现经过锻造的合金钢材料局部金属Ni、Cr富集，导致磷化过程中此处难以形成磷化膜，磷化后Ni、Cr富集的表面表现为镍、铬的金属本色(银白色)，造成磷化后磷化膜不完整。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种合金钢零件磷化前处理方法，其目的是通过对磷化前合金钢表面处理工艺改进，保证合金钢零件表面在磷化过程中形成完整均匀的钝化膜。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：

该种合金钢零件磷化前处理方法，该方法的步骤包括零件验收→有机溶剂除油→喷砂→有机溶剂除油→隔离→装挂→碱脱脂→冷水洗→细化晶粒，其特征在于：在上述装挂和碱脱脂步骤之间，增加一步硝酸腐蚀工步，硝酸腐蚀溶液的重量百分比浓度为2～5％，腐蚀时间为10～30s，硝酸腐蚀溶液的温度为室温。

本发明技术方案的设计思路是：由于稀硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的无机酸。稀硝酸与Ni、Cr反应如下：

3Ni+4HNO₃＝3NiNO₃+NO+2H₂O

Cr+6HNO₃＝Cr(NO₃)₃+6NO+3H₂O

通过以上反应生成致密的氧化膜覆盖在零件表面，而不影响和参与磷化反应。磷化反应分为溶解反应和成膜反应两个过程，合金钢中的铁被磷酸盐溶液溶解并反应生成晶体结构，对增加后续喷漆、胶接与合金钢零件的结合力，防腐起到十分重要的作用。

正常的磷化反应过程如下：

溶解反应：

Fe+2H₂PO₄→Fe(H₂PO₄)₂+H₂

Fe+4NaH₂PO₄→Fe(H₂PO₄)₂+2Na₂HPO₄+H₂

成膜反应：

3Fe(H₂PO₄)₂→Fe₃(PO₄)₂+4H₃PO₄

2Fe₃(PO₄)₂+3NaH₂PO₄+[0]+2H₂O→FePO₄+Fe(OH)₃+6NaH₂PO₄

2Fe(OH)₃→Fe₂O₃+3H₂O

磷化膜为多孔的晶体结构，对增加涂层与基体金属之间的结合力，防金属腐蚀起着十分重要的作用。

本发明技术方案在磷化前处理工序中增加稀硝酸酸洗工步，将合金钢零件表面富集的Ni、Cr氧化生成致密的氧化膜，在磷化后零件表面膜层均匀完整，从而提高膜层的耐蚀性能以及膜层在喷漆、胶接过程中的结合力。

附图说明

图1为本发明实施例所处理的零件的形状结构示意图

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：

参见附图1所示为采用本发明方法所处理的零件，该零件是一个支承座的模锻件，材料为30CrMnSi，对该零件进行的磷化前处理步骤如下：零件验收→有机溶剂除油→喷砂→有机溶剂除油→隔离→装挂→硝酸腐蚀→碱脱脂→冷水洗→细化晶粒，其中，除硝酸腐蚀工步外，其它工步与现有合金钢零件磷化前处理工步的处理方法相同，硝酸腐蚀处理工步中，硝酸腐蚀溶液的重量百分比浓度为2～5％，腐蚀时间为10～30s，硝酸腐蚀溶液的温度为室温。

采用本发明方法处理完成后，零件磷化后表面不存在亮点、亮片，磷化膜层完整、均匀。

Claims (1)

1.一种合金钢零件磷化前处理方法，该方法的步骤包括零件验收→有机溶剂除油→喷砂→有机溶剂除油→隔离→装挂→碱脱脂→冷水洗→细化晶粒，其特征在于：在上述装挂和碱脱脂步骤之间，增加一步硝酸腐蚀工步，硝酸腐蚀溶液的重量百分比浓度为2～5％，腐蚀时间为10～30s，硝酸腐蚀溶液的温度为室温。