CN105543826A - 一种形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液、制备方法及磷化工艺 - Google Patents

一种形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液、制备方法及磷化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液、制备方法及磷化工艺,所述磷化液包括:磷酸二氢盐40-60g/L,硝酸盐60-80g/L,氯酸盐2-4g/L,间硝基化合物1-2g/L,硫酸羟胺1-3g/L,有机酸络合剂1-3g/L,氟化钠1-2g/L,表面活性剂2-4g/L,余量为水;采用所述磷化液,在常温5-40℃下对工件进行浸渍、喷淋5-20min或刷涂2-3次,然后自然晾干得到磷化膜。该形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液及磷化工艺不仅在常温下能快速形成高耐蚀性的磷化膜,同时无需除油除锈及磷化后封闭处理,简化磷化工艺,提高磷化效率,降低成本,形成的磷化膜均匀致密,具有更高的耐蚀性。

Description

-种形成高耐蚀磯化膜的常溫磯化液、制备方法及磯化工艺
技术领域
[0001] 本发明设及钢铁表面处理技术领域,尤其设及一种形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化 液、制备方法及憐化工艺。
背景技术
[0002] 憐化处理作为提高钢铁耐蚀性的一种处理手段,已经广泛应用于汽车、机械工业、 家用电器、造船工业、航空工业及武器装备制造等领域。并且经过100多年的发展,已经成为 钢铁加工、防腐、装饰等不可缺少的重要工艺技术。
[0003] 憐化处理就是将金属放入憐酸、憐酸盐及其他化学药品组成的憐化液中,在一定 的工艺条件下,使金属与憐化液接触、浸泡,从而在金属表面发生化学与电化学反应,使金 属表面生成完整的、具有一定防腐作用的不溶性憐酸盐膜层,即憐化膜。该膜层不仅在金属 防腐蚀方面起到重要作用,而且在金属塑性加工、减少摩擦阻力、润滑、作涂装底层等方面 也起到了重要的作用。
[0004] 目前,国内外憐化处理使用较多的是低溫、中溫、高溫憐化,不仅能耗大、处理工艺 时间长和沉渣多,而且憐化前需除油除诱,憐化后需进行封闭处理,使憐化处理工艺复杂 化,增加憐化成本,不利于现在化生产。因此为了适应快速发展的市场竞争需要,提高憐化 液的质量,实现常溫快速形成高耐蚀性憐化膜,降低能耗成本,工艺过程简单化、功能化等 成为当前的发展趋势,运也是清洁生产发展的需要。
发明内容
[0005] 鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液、制备方 法及憐化工艺,用W解决现有憐化处理能耗大、处理工艺时间长、憐化工艺复杂、增加憐化 成本的问题,不仅在常溫下能快速形成高耐蚀性的憐化膜,同时无需除油除诱及憐化后封 闭处理,简化憐化工艺,提高憐化效率,降低成本。
[0006] 本发明的目的主要是通过W下技术方案实现的:
[0007] 本发明提供了一种形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液,包括:憐酸二氨盐40-60g/L, 硝酸盐60-80g/L,氯酸盐2-4g/L,间硝基化合物l-2g/L,硫酸径胺l-3g/L,有机酸络合剂1- 3g/L,氣化钢l-2g/L,表面活性剂2-4g/L,余量为水。
[000引进一步地,所述憐酸二氨盐为50-60g/L。
[0009] 进一步地,所述憐酸二氨盐为憐酸二氨锋。
[0010] 进一步地,所述硝酸盐为硝酸锋。
[0011] 进一步地,所述氯酸盐为氯酸钢或氯酸钟。
[0012] 进一步地,所述间硝基化合物为间硝基苯横酸钢。
[0013] 进一步地,所述有机酸络合剂为酒石酸或巧樣酸。
[0014] 进一步地,所述表面活性剂为0P-10乳化剂或十二烷基硫酸钢。
[001引进一步地,所述憐化液的抑为2.4-3.0。
[0016] 本发明还提供了一种形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液的制备方法,按照上述憐化 液的浓度配比原则称取一定量各组分,然后依次加入水中混合,揽拌均匀使各组分完全溶 解,得到所述形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液。
[0017] 进一步地,所述水为去离子水。
[0018] 本发明还提供了一种憐化工艺,采用上述憐化液,在常溫下对工件进行浸溃、喷 淋或刷涂,然后自然惊干得到憐化膜。
[0019] 进一步地,所述常溫为20-40°C。
[0020] 进一步地,对工件进行浸溃或喷涂时,所述浸溃或喷淋时间为5-20min。
[0021] 进一步地,对工件进行刷涂时,所述刷涂次数为2-3次。
[0022] 本发明有益效果如下:
[0023] 与现有憐化液及憐化工艺相比,采用本发明的形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液对 工件进行憐化处理无需进行除油除诱及憐化后封闭处理,简化了憐化工艺,提高了憐化效 率,降低了憐化成本;同时使用本发明的形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液在常溫下短时间 内就能在工件表面形成高耐蚀性的憐化膜,节约了憐化时间,更利于工业生产;此外采用本 发明的形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液形成的憐化膜不仅更致密、更均匀,耐蚀性更好,同 时与工件基体之间的结合力优良,增加了对工件的保护性。
[0024] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变 得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书来实现和获得。
具体实施方式
[0025] 为了进一步描述本发明,下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述。 [00%]本发明提供了一种形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液,包括:憐酸二氨盐40-60g/L, 硝酸盐60-80g/L,氯酸盐2-4g/L,间硝基化合物l-2g/L,硫酸径胺l-3g/L,有机酸络合剂1- 3g/L,氣化钢l-2g/L,表面活性剂2-4g/L,余量为水。
[0027]憐化液的酸度是影响憐化过程憐化膜形成的主要因素之一,因为憐化液的总酸度 过高,则憐化膜粗糖,憐化沉渣量增加,总酸度过低,则憐化速度缓慢,难W形成高质量的憐 化膜,因此本发明憐化液抑为2.4~3.0。
[00%]所述憐酸二氨盐和硝酸盐为憐化液的主要成分,决定了憐化液的酸度,按照本发 明提供的量能够保证憐化膜正常形成并且不产生过量沉渣。其中憐酸二氨盐优选为50- 60g/L,硝酸盐优选为60-80g/L;憐酸二氨盐优选为憐酸二氨锋,硝酸盐优选为硝酸锋。
[0029] 所述氯酸盐为憐化过程中主要促进剂,可W直接氧化在憐化过程产生的氨和亚 铁,能够加速憐化成膜。其中氯酸盐优选为2g/l;氯酸盐优选为氯酸钢或氯酸钟。
[0030] 所述间硝基化合物为憐化过程中辅助促进剂,加速氨离子在阴极的放电速度,促 进憐化第一阶段的酸蚀速度加快,对憐化过程起加速作用。其中间硝基化合物优选为1.5g/ L硝基化合物优选为间硝基苯横酸钢。
[0031] 所述有机酸络合剂能够改善憐化膜的结构,细化结晶,提高憐化效果。其中有机酸 络合剂优选为2g/L;有机酸络合剂优选为酒石酸或巧樣酸。
[0032] 所述氣化钢为憐化过程中加速剂、活化剂,氣离子电负性很大,对电子有较大的亲 和力,易形成氨氣酸,从而稳定溶液的抑值,形成均匀细腻并具有抗碱腐蚀性能的憐化膜。 其中氣化钢优选为1 g/L。
[0033] 所述表面活性剂对金属表面粘附的油污具有乳化增溶作用,提高金属表面的清洁 度,且能防止污垢再沉淀,有利于憐化液与金属表面的接触,降低憐化液表面张力,有利于 憐化反应中氨气的逸出。其中表面活性剂优选为2g/l;表面活性剂优选为0P-10乳化剂或十 二烷基硫酸钢。
[0034] 本发明还提供提供一种形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液的制备方法,按照上述憐 化液的浓度配比原则称取一定量各组分,然后依次加入去离子水中,揽拌均匀使组分完全 溶解,得到所述的形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液。
[0035] 本发明还提供一种憐化工艺,采用上述的形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液,在常 溫5-40°C下对工件进行浸溃、喷淋或刷涂,处理时间为5-20min,然后自然惊干得到憐化膜; 对工件进行浸溃或喷淋时,所述浸溃或喷涂时间为5-20min;对工件进行刷涂时,所述刷涂 次数为2-3次。
[0036] 下面结合实施例对本发明做进一步阐述。
[0037] 实施例1
[0038] 按照W下配比称取相应的组分: 磯酸二氨鲜 40g 满酸锋 70g 氯酸钢 2g 酒石酸 Ig
[0039] 氣化钢 Ig 间硝基苯横酸钢1.5g 硫酸怒胺 Ig OP-10乳化剂 2g
[0040] 然后将上述组分依次加入到去离子水中,配成1L溶液,揽拌均匀使其完全溶解,审U 成形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液。
[0041 ]该憐化液为:憐酸二氨锋40g/L,硝酸锋70L,氯酸钢2/L,间硝基苯横酸钢1.5g/L, 硫酸径胺Ig/L,酒石酸1/L,氣化钢lg/L,0P-10乳化剂2g/L,余量为水。
[0042] 将该憐化液在溫度为25°C下,对钢铁工件进行浸泡处理(此处也可W为喷淋处理) 1 Omin,自然惊干,得到均匀致密耐蚀性良好的憐化膜。
[0043] 实施例1得到的憐化膜膜厚2-3.5g/m2,憐化膜与漆膜结合紧密,划格实验结果优 越。
[0044] 实施例2
[0045] 按照W下配比称取相应的组分: 磯酸二氨粹 6礙 硝酸锋 80g 氯酸钢 報 酒石酸 2g
[0046] 氣化納 礎 间硝基苯横酸铺2g 硫酸径胺 2g OP-10乳化剂 4g
[0047] 然后将上述组分依次加入到去离子水中,配成1L溶液,揽拌均匀使其完全溶解,审U 成形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液。
[004引该憐化液为:憐酸二氨锋60g/L,硝酸锋80L,氯酸钢3/L,间硝基苯横酸钢2g/L,硫 酸径胺2g/L,酒石酸2/L,氣化钢2g/L,OP-1 ο乳化剂4g/L,余量为水。
[0049] 将该憐化液在室溫为25-30°C下,对钢铁工件进行刷涂处理,刷涂2次,自然惊干, 得到均匀致密、耐蚀性良好的憐化膜。
[0050] 实施例2得到的憐化膜膜厚2-3.5g/m2,憐化膜中性盐雾实验10小时不发生腐蚀。
[0051] 本发明实施例提供了一种形成高耐蚀憐化膜的常溫憐化液、制备方法及憐化工 艺,在常溫下短时间内就可形成憐化膜,同时无需对工件进行除油除诱及憐化后封闭处理, 简化了憐化工艺,提高了憐化效率;此外形成的憐化膜均匀性、致密性、耐蚀性更好,同时与 工件的结合力良好。
[0052] W上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1. 一种形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,包括:磷酸二氢盐40-60g/L,硝 酸盐60-80g/L,氯酸盐2-4g/L,间硝基化合物l-2g/L,硫酸羟胺l-3g/L,有机酸络合剂l-3g/ L,氟化钠 l_2g/L,表面活性剂2-4g/L,余量为水。
2. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述磷酸二氢盐 为50-60g/L。
3. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述磷酸二氢盐 为磷酸二氢锌。
4. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述硝酸盐为硝 酸锌。
5. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述氯酸盐为氯 酸钠或氯酸钾。
6. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述间硝基化合 物为间硝基苯磺酸钠。
7. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述有机酸络合 剂为酒石酸或柠檬酸。
8. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述表面活性剂 为0P-10乳化剂或十二烷基硫酸钠。
9. 根据权利要求1所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液,其特征在于,所述磷化液的pH 为2.4-3.0。
10. -种如权利要求1-9任一所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液的制备方法,其特征 在于,按照所述磷化液的浓度配比原则称取一定量各组分,然后依次加入水中混合,搅拌均 匀使各组分完全溶解,得到所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液。
11. 根据权利要求10所述形成高耐蚀磷化膜的常温磷化液的制备方法,其特征在于,所 述水为去尚子水。
12. -种磷化工艺,其特征在于,采用如权利要求1-9任一所述磷化液,在常温下对工件 进行浸渍、喷淋或刷涂,然后自然晾干得到磷化膜。
13. 根据权利要求12所述磷化工艺,其特征在于,所述常温为20-40°C。
14. 根据权利要求12所述磷化工艺,其特征在于,对工件进行浸渍或喷淋时,所述浸渍 或喷涂时间为5_20min。
15. 根据权利要求12所述磷化工艺,其特征在于,对工件进行刷涂时,所述刷涂次数为 2-3 次。
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