CN105463440A - 一种金属表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属表面处理工艺，包括：准备工作，微加湿处理，调配溶剂，锈化处理，充分反应，干燥，检查六个主要步骤，采用本发明的金属表面处理工艺，处理工艺简单，生产成本低，润滑效果好，可替代传统的磷皂化处理工艺，满足不同金属冷挤压的需求，而且使用这种方法可以使之能对金属表面实行可控量的均匀腐蚀，又同时完成零件表面抛光的过程，解决了机械加工时对金属磨削加工后零件表面存在残留机械痕迹的问题；缩短了工件的加工周期；降低了废品率，大大节省了人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造技术，特别是涉及一种金属表面处理工艺。
背景技术
近年来，随着材料科学和计算机技术的大力发展，新的模具材料层出不穷，锻造模拟数值模拟软件得到大量使用，模具的结构设计也得到了很大优化，模具的制造方法也有了很大的发展。但除了提高模具的质量外，还必须对待成型的金属工件毛坯采取有效的表面润滑措施。冷挤压前，对金属工件毛坯进行表面润滑处理可以避免产生剧烈塑性变形的工件在很高的单位压力下与模具内壁严重刮擦，可以提高工件的表面质量和模具寿命。几十年来，磷皂化工艺一直是解决冷挤压金属表面处理与润滑的最有效方法。但是磷皂化工艺带来了严重的含磷废水排放的污染问题，
而且在现在的工艺当中，对零件的尺寸精度和表面光洁度均提出了很高的要求，几近苛刻。以往，当零件的正向尺寸超差和表面粗糙度不符合技术要求时要靠机械法化学法（金属切削+手工机械抛光+化学抛光）进行处理。这就使得工件的加工周期过长，废品率高，人力成本和材料消耗居高不下，人员的生产卫生状况较差。
发明内容
本发明提供一种金属表面处理工艺，包括以下几个步骤：
（1）准备工作：将金属工件表面做细粒径抛丸处理，使用砂纸打磨将表面的凸起点打磨干净，用清水洗净晾干；
（2）将经步骤(1)抛丸处理后的金属工件做全表面的微加湿处理；
（3）调配溶剂：将抛光母液和和腐蚀液按照5:2的重量比进行混合组成合成液；其中抛光母液由氢氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蚀液由盐酸和乳化剂混合而成；
（4）锈化处理：将经步骤(2)微加湿处理后的金属工件做锈化处理，使其表面形成一层均匀分布化物；所述锈化处理针对不同的金属需要使用不同的溶液和温度；
（5）充分反应：将待加工的金属置入步骤（3）所述的合成液中；待金属零件在合成液中反应3-4分钟后取出；
（6）干燥：对取出的金属，其进行干燥处理；
（7）检查：对干燥后的金属表面进行检测，看表面粗糙度是否符合要求；
优选的，所述步骤（1）中的抛光母液中氢氟酸为5-30质量份，硝酸的容量为55-70质量份份，硫酸为10-35质量份。
优选的，所述步骤（3）中的腐蚀液中盐酸的体积比为50%-80%，而乳化剂的体积比为30%-50%。
优选的，步骤（2）中微加湿处理采用的溶液是稀盐酸，所述稀盐酸的浓度为0.2g/ml-0.4g/ml。
优选的，步骤（5）中充分反应时，首先将其置入合成液体中，在90s-150s的时候将其拿起再放进去。
优选的，所述步骤（6）干燥可以采用烘干干燥或自然晾干。
有益效果：本发明的金属表面处理工艺，处理工艺简单，生产成本低，润滑效果好，可替代传统的磷皂化处理工艺，满足不同金属冷挤压的需求，在充分反应的步骤中调配的合成液中的抛光母液起到了对金属表面打光的作用，而腐蚀液是在抛光之前将金属表面的一些杂质反应掉，首先将金属放到合成液让其反应一段时间然后提出来再放进去，静置的时间长了就会使有些地方接触不到，这样的步骤可以使其充分反应，而且使用这种方法可以使之能对金属表面实行可控量的均匀腐蚀，又同时完成零件表面抛光的过程，解决了机械加工时对金属磨削加工后零件表面存在残留机械痕迹的问题；缩短了工件的加工周期；降低了废品率，大大节省了人力成本。
具体实施方式
实施例一：
一种金属表面处理工艺，包括以下几个步骤：
（1）准备工作：将1kg金属铜工件表面做细粒径抛丸处理，使用砂纸打磨将表面的凸起点打磨干净，用清水洗净晾干。
（2）将经步骤(1)抛丸处理后的金属铜工件做全表面的微加湿处理。
（3）调配溶剂：将抛光母液和和腐蚀液按照5:2的重量比进行混合组成合成液；其中抛光母液由氢氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蚀液由盐酸和乳化剂混合而成；
（4）锈化处理：将经步骤(2)微加湿处理后的金属铜工件做锈化处理，使其表面形成一层均匀分布化物；锈化处理使用硝酸钠溶液并保持在25摄氏度。
（5）充分反应：将待加工的金属铜置入步骤（3）所述的合成液中；待金属铜零件在合成液中反应3分钟后取出。
（6）干燥：对取出的金属铜，其进行干燥处理；
（7）检查：对干燥后的金属铜表面进行检测，看表面粗糙度是否符合要求。
而且在本实施例中，所述步骤（1）中的抛光母液中氢氟酸为50g质量份，硝酸的容量为55g质量份份，硫酸为10g质量份;所述步骤（3）中的腐蚀液中盐酸的体积比为50%，而乳化剂的体积比为50%。步骤（2）中微加湿处理采用的溶液是稀盐酸，所述稀盐酸的浓度为0.2g/ml。步骤（5）中充分反应时，首先将其置入合成液体中，在90s的时候将其拿起再放进去,对于金属铜，步骤（6）干燥可以采用烘干干燥。
实施例二：
一种金属表面处理工艺，包括以下几个步骤：
（1）准备工作：将1kg金属铁工件表面做细粒径抛丸处理，使用砂纸打磨将表面的凸起点打磨干净，用清水洗净晾干。
（2）将经步骤(1)抛丸处理后的金属铁工件做全表面的微加湿处理。
（3）调配溶剂：将抛光母液和和腐蚀液按照5:2的重量比进行混合组成合成液；其中抛光母液由氢氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蚀液由盐酸和乳化剂混合而成；
（4）锈化处理：将经步骤(2)微加湿处理后的金属铁工件做锈化处理，使其表面形成一层均匀分布化物；所述锈化处理使用溶液和温度。
（5）充分反应：将待加工的金属置入步骤（3）所述的合成液中；待金属零件在合成液中反应3-4分钟后取出。
（6）干燥：对取出的金属，其进行干燥处理；
（7）检查：对干燥后的金属表面进行检测，看表面粗糙度是否符合要求。
而且，所述步骤（1）中的抛光母液中氢氟酸为10g，硝酸的容量为60g，硫酸为20g。所述步骤（3）中的腐蚀液中盐酸的体积比为60%，而乳化剂的体积比为40%；步骤（2）中微加湿处理采用的溶液是稀盐酸，所述稀盐酸的浓度为0.3g/ml。步骤（5）中充分反应时，首先将其置入合成液体中，在120s的时候将其拿起再放进去。
优选的，所述步骤（6）干燥可以采用烘干干燥。
实施例三：
（1）准备工作：将金属铝工件表面做细粒径抛丸处理，使用砂纸打磨将表面的凸起点打磨干净，用清水洗净晾干。
（2）将经步骤(1)抛丸处理后的金属铝工件做全表面的微加湿处理。
（3）调配溶剂：将抛光母液和和腐蚀液按照5:2的重量比进行混合组成合成液；其中抛光母液由氢氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蚀液由盐酸和乳化剂混合而成；
（4）锈化处理：将经步骤(2)微加湿处理后的金属铝工件做锈化处理，使其表面形成一层均匀分布化物；所述锈化处理采用的是硝酸钠溶液并使用20摄氏度。
（5）充分反应：将待加工的金属铝置入步骤（3）所述的合成液中；待金属铝零件在合成液中反应4分钟后取出。
（6）干燥：对取出的金属铝，其进行干燥处理；
（7）检查：对干燥后的金属铝表面进行检测，看表面粗糙度是否符合要求。
而在本实施例中，所述步骤（1）中的抛光母液中氢氟酸为30g，硝酸的容量为70g，硫酸为35g，所述步骤（3）中的腐蚀液中盐酸的体积比为70%，而乳化剂的体积比为30%，步骤（2）中微加湿处理采用的溶液是稀盐酸，所述稀盐酸的浓度为0.4g/ml；步骤（5）中充分反应时，首先将其置入合成液体中，在150s的时候将其拿起再放进去；所述步骤（6）干燥采用自然晾干的方式。
采用本发明的金属表面处理工艺，处理工艺简单，生产成本低，润滑效果好，可替代传统的磷皂化处理工艺，满足不同金属冷挤压的需求，而且使用这种方法可以使之能对金属表面实行可控量的均匀腐蚀，又同时完成零件表面抛光的过程，解决了机械加工时对金属磨削加工后零件表面存在残留机械痕迹的问题；缩短了工件的加工周期；降低了废品率，大大节省了人力成本。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种金属表面处理工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）准备工作：将金属工件表面做细粒径抛丸处理，使用砂纸打磨将表面的凸起点打磨干净，用清水洗净晾干；
（2）将经步骤(1)抛丸处理后的金属工件做全表面的微加湿处理；
（3）调配溶剂：将抛光母液和和腐蚀液按照5:2的重量比进行混合组成合成液；其中抛光母液由氢氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蚀液由盐酸和乳化剂混合而成；
（4）锈化处理：将经步骤(2)微加湿处理后的金属工件做锈化处理，使其表面形成一层均匀分布化物；所述锈化处理针对不同的金属需要使用不同的溶液和温度；
（5）充分反应：将待加工的金属置入步骤（3）所述的合成液中；待金属零件在合成液中反应3-4分钟后取出；
（6）干燥：对取出的金属，其进行干燥处理；
（7）检查：对干燥后的金属表面进行检测，看表面粗糙度是否符合要求。
2.根据权利要求1所述的一种金属表面处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的抛光母液中氢氟酸为5-30质量份，硝酸的容量为55-70质量份份，硫酸为10-35质量份。
3.根据权利要求1所述的一种金属表面处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）中的腐蚀液中盐酸的体积比为50%-80%，而乳化剂的体积比为30%-50%。
4.根据权利要求1所述的一种金属表面处理工艺，其特征在于：步骤（2）中微加湿处理采用的溶液是稀盐酸，所述稀盐酸的浓度为0.2g/ml-0.4g/ml。
5.根据权利要求1所述的一种金属表面处理工艺，其特征在于：步骤（5）中充分反应时，首先将其置入合成液体中，在90s-150s的时候将其拿起再放进去。
6.根据权利要求1述一种金属表面处理工艺，其特征在于：所述步骤（6）干燥可以采用烘干干燥或自然晾干。
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