CN108149234A

CN108149234A - 一种泵体紧固件表面磷化处理方法

Info

Publication number: CN108149234A
Application number: CN201711190350.9A
Authority: CN
Inventors: 吴同茂; 吴敏; 吴瑞斌; 戴高岩
Original assignee: Anhui Jiangnan Pump & Valve Co ltd
Current assignee: Anhui Jiangnan Pump & Valve Co ltd
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2018-06-12

Abstract

本发明涉及泵的性能研究技术领域，公开了一种泵体紧固件表面磷化处理方法，由于稀土元素外层电子结构的特殊性，具有较大的离子半径，易极化和变形，很容易吸附在基体金属表面，提供了更多的活性点，形成了更多的晶核，加速了磷化过程，磷化膜形成速度达到0.7‑0.8g/（m²·min），并促使磷化结晶细化、致密而提高膜层的耐腐蚀性，磷化添加剂提高了磷化液中反应活化分子的百分含量以及反应分子的热运动，且避免了温度过高引起磷化膜结晶粗大疏松、结合力变差的问题，得到的磷化膜重2.5‑2.8g/m²，均匀致密。

Description

一种泵体紧固件表面磷化处理方法

技术领域

本发明属于泵的性能研究技术领域，具体涉及一种泵体紧固件表面磷化处理方法。

背景技术

泵是输送流体或使流体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为单级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。按照有无轴结构，可分直线泵，和传统泵。水泵只能输送以流体为介质的物流，不能输送固体。

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。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀，用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。磷化处理工艺应用于工业已有90多年的历史，大致可以分为三个时期：奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。现有的磷化处理中依旧存在着磷化时间久，耐腐蚀性差的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种泵体紧固件表面磷化处理方法，避免了温度过高引起磷化膜结晶粗大疏松、结合力变差的问题，得到的磷化膜重2.5-2.8g/m²，均匀致密。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种泵体紧固件表面磷化处理方法，使用的磷化处理液按照重量份计由以下成分制成：磷酸二氢锌40-45份、磷酸锌30-35份、氟硼酸锌10-12份、氧化锌6-8份、氟化钠4-6份、酒石酸3-5份、氨水2-4份、缓蚀剂1.2-1.4份、吸附剂0.3-0.5份、硝酸铈0.6-0.8份、硝酸钇0.4-0.6份、氧化镧0.3-0.5份、磷化添加剂 0.1-0.2份、水120-150份，磷化膜重2.5-2.8g/m²，其磷化工艺包括以下步骤：

（1）将泵体紧固件经过打磨后，室温下浸入丙酮溶液中除油3-5分钟，然后使用酸洗液在50-60℃下进行浸泡洗涤20-30分钟，再使用去离子水漂洗2-3次，在80-90℃下风干备用；

（2）将磷酸二氢锌、磷酸锌混合，加水搅拌至完全溶解，依次加入氟硼酸锌、氧化锌、氟化钠、酒石酸，不断搅拌至充分溶解，升温至40-45℃，依次加入缓蚀剂、吸附剂、硝酸铈、硝酸钇、氧化镧和磷化添加剂，搅拌2-3小时后，使用氨水调节溶液的PH值在2.3-2.5范围，磷化时间为10-15分钟，磷化温度为80-90℃，磷化处理后，立即使用热水烫干，然后使用去离子水冲洗2-3遍，最后自然晾干即可。

作为对上述方案的进一步描述，所述使用的酸洗液含有质量浓度为5-7%的硫酸和质量浓度为5-10%的磷酸。

作为对上述方案的进一步描述，所述磷化添加剂按照质量百分比计含有以下成分：硝酸锌占20-25%、硝酸钙占18-20%、硝酸镍占15-18%、钼酸钠占10-15%、钒酸钠占8-10%、氯化镁占5-8%、剩余为间硝基苯磺酸钠。

作为对上述方案的进一步描述，所述缓蚀剂中含有质量分数为10-15%的OP-10。

本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有的泵体磷化处理工艺不成熟的问题，本发明提供了一种泵体紧固件表面磷化处理方法，由于稀土元素外层电子结构的特殊性，具有较大的离子半径，易极化和变形，很容易吸附在基体金属表面，提供了更多的活性点，形成了更多的晶核，加速了磷化过程，磷化膜形成速度达到0.7-0.8g/（m²·min），并促使磷化结晶细化、致密而提高膜层的耐腐蚀性，磷化添加剂提高了磷化液中反应活化分子的百分含量以及反应分子的热运动，且避免了温度过高引起磷化膜结晶粗大疏松、结合力变差的问题，得到的磷化膜重2.5-2.8g/m²，均匀致密。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种泵体紧固件表面磷化处理方法，使用的磷化处理液按照重量份计由以下成分制成：磷酸二氢锌40份、磷酸锌305份、氟硼酸锌102份、氧化锌6份、氟化钠4份、酒石酸3份、氨水2份、缓蚀剂1.2份、吸附剂0.3份、硝酸铈0.6份、硝酸钇0.4份、氧化镧0.3份、磷化添加剂0.1份、水120份，磷化膜重2.5g/m²，其磷化工艺包括以下步骤：

（1）将泵体紧固件经过打磨后，室温下浸入丙酮溶液中除油3分钟，然后使用酸洗液在50℃下进行浸泡洗涤20分钟，再使用去离子水漂洗2次，在80℃下风干备用；

（2）将磷酸二氢锌、磷酸锌混合，加水搅拌至完全溶解，依次加入氟硼酸锌、氧化锌、氟化钠、酒石酸，不断搅拌至充分溶解，升温至40℃，依次加入缓蚀剂、吸附剂、硝酸铈、硝酸钇、氧化镧和磷化添加剂，搅拌2小时后，使用氨水调节溶液的PH值在2.3-2.5范围，磷化时间为10分钟，磷化温度为80℃，磷化处理后，立即使用热水烫干，然后使用去离子水冲洗2遍，最后自然晾干即可。

作为对上述方案的进一步描述，所述使用的酸洗液含有质量浓度为5%的硫酸和质量浓度为5%的磷酸。

作为对上述方案的进一步描述，所述磷化添加剂按照质量百分比计含有以下成分：硝酸锌占20%、硝酸钙占18%、硝酸镍占15%、钼酸钠占10%、钒酸钠占8%、氯化镁占5%、剩余为间硝基苯磺酸钠。

作为对上述方案的进一步描述，所述缓蚀剂中含有质量分数为10%的OP-10。

实施例2

一种泵体紧固件表面磷化处理方法，使用的磷化处理液按照重量份计由以下成分制成：磷酸二氢锌42份、磷酸锌32份、氟硼酸锌11份、氧化锌7份、氟化钠5份、酒石酸4份、氨水3份、缓蚀剂1.3份、吸附剂0.4份、硝酸铈0.7份、硝酸钇0.5份、氧化镧0.4份、磷化添加剂0.15份、水130份，磷化膜重2.6g/m²，其磷化工艺包括以下步骤：

（1）将泵体紧固件经过打磨后，室温下浸入丙酮溶液中除油4分钟，然后使用酸洗液在55℃下进行浸泡洗涤25分钟，再使用去离子水漂洗2次，在85℃下风干备用；

（2）将磷酸二氢锌、磷酸锌混合，加水搅拌至完全溶解，依次加入氟硼酸锌、氧化锌、氟化钠、酒石酸，不断搅拌至充分溶解，升温至43℃，依次加入缓蚀剂、吸附剂、硝酸铈、硝酸钇、氧化镧和磷化添加剂，搅拌2.5小时后，使用氨水调节溶液的PH值在2.3-2.5范围，磷化时间为13分钟，磷化温度为85℃，磷化处理后，立即使用热水烫干，然后使用去离子水冲洗2遍，最后自然晾干即可。

作为对上述方案的进一步描述，所述使用的酸洗液含有质量浓度为6%的硫酸和质量浓度为8%的磷酸。

作为对上述方案的进一步描述，所述磷化添加剂按照质量百分比计含有以下成分：硝酸锌占22%、硝酸钙占19%、硝酸镍占16%、钼酸钠占13%、钒酸钠占9%、氯化镁占6%、剩余为间硝基苯磺酸钠。

作为对上述方案的进一步描述，所述缓蚀剂中含有质量分数为13%的OP-10。

实施例3

一种泵体紧固件表面磷化处理方法，使用的磷化处理液按照重量份计由以下成分制成：磷酸二氢锌45份、磷酸锌35份、氟硼酸锌12份、氧化锌8份、氟化钠6份、酒石酸5份、氨水4份、缓蚀剂1.4份、吸附剂0.5份、硝酸铈0.8份、硝酸钇0.6份、氧化镧0.5份、磷化添加剂0.2份、水150份，磷化膜重2.8g/m²，其磷化工艺包括以下步骤：

（1）将泵体紧固件经过打磨后，室温下浸入丙酮溶液中除油3-5分钟，然后使用酸洗液在60℃下进行浸泡洗涤30分钟，再使用去离子水漂洗3次，在90℃下风干备用；

（2）将磷酸二氢锌、磷酸锌混合，加水搅拌至完全溶解，依次加入氟硼酸锌、氧化锌、氟化钠、酒石酸，不断搅拌至充分溶解，升温至45℃，依次加入缓蚀剂、吸附剂、硝酸铈、硝酸钇、氧化镧和磷化添加剂，搅拌3小时后，使用氨水调节溶液的PH值在2.3-2.5范围，磷化时间为15分钟，磷化温度为90℃，磷化处理后，立即使用热水烫干，然后使用去离子水冲洗3遍，最后自然晾干即可。

作为对上述方案的进一步描述，所述使用的酸洗液含有质量浓度为7%的硫酸和质量浓度为10%的磷酸。

作为对上述方案的进一步描述，所述磷化添加剂按照质量百分比计含有以下成分：硝酸锌占25%、硝酸钙占20%、硝酸镍占18%、钼酸钠占15%、钒酸钠占10%、氯化镁占8%、剩余为间硝基苯磺酸钠。

作为对上述方案的进一步描述，所述缓蚀剂中含有质量分数为15%的OP-10。

对比例1

与实施例1的区别仅在于，磷化处理液中省略稀土化合物的添加，其余保持一致。

对比例2

与实施例2的区别仅在于，磷化处理液中使用的磷化添加剂为氟化钠，其余保持一致。

对比例3

与实施例3的区别仅在于，磷化时间为25分钟，磷化温度为45℃，其余保持一致。

对比实验

分别使用实施例1-3和对比例1-3的方法对泵体紧固件进行磷化处理，同时以现有的磷化处理方法作为对照，分别使用沸腾的质量浓度为20%的氯化钠、质量浓度为15%的硫酸、质量浓度为10%的氢氧化钠作为腐蚀液，进行盐蚀、酸蚀、碱蚀，腐蚀10小时，计算出腐蚀防护率，将各组处理结果进行比较，保持各组无关变量均保持一致，结果如下表所示：

项目	盐蚀防护率（%）	酸蚀防护率（%）	碱蚀防护率（%）	腐蚀层厚度（微米）
					实施例1	99.5	99.3	99.4	0.02
实施例2	99.8	99.6	99.6	0.01
					实施例3	99.6	99.4	99.5	0.02
对比例1	83.5	82.6	82.8	0.32
					对比例2	86.4	85.3	84.2	0.28
对比例3	87.2	86.1	84.9	0.26
					对照组	84.5	83.2	81.6	0.30

由此可见：本发明提供的泵体紧固件表面磷化处理方法，避免了温度过高引起磷化膜结晶粗大疏松、结合力变差的问题，得到的磷化膜重2.5-2.8g/m²，均匀致密。

Claims

1.一种泵体紧固件表面磷化处理方法，其特征在于，使用的磷化处理液按照重量份计由以下成分制成：磷酸二氢锌40-45份、磷酸锌30-35份、氟硼酸锌10-12份、氧化锌6-8份、氟化钠4-6份、酒石酸3-5份、氨水2-4份、缓蚀剂1.2-1.4份、吸附剂0.3-0.5份、硝酸铈0.6-0.8份、硝酸钇0.4-0.6份、氧化镧0.3-0.5份、磷化添加剂 0.1-0.2份、水120-150份，磷化膜重2.5-2.8g/m²，其磷化工艺包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种泵体紧固件表面磷化处理方法，其特征在于，所述使用的酸洗液含有质量浓度为5-7%的硫酸和质量浓度为5-10%的磷酸。

3.如权利要求1所述一种泵体紧固件表面磷化处理方法，其特征在于，所述磷化添加剂按照质量百分比计含有以下成分：硝酸锌占20-25%、硝酸钙占18-20%、硝酸镍占15-18%、钼酸钠占10-15%、钒酸钠占8-10%、氯化镁占5-8%、剩余为间硝基苯磺酸钠。

4.如权利要求1所述一种泵体紧固件表面磷化处理方法，其特征在于，所述缓蚀剂中含有质量分数为10-15%的OP-10。