CN109576695A

CN109576695A - 一种铝件用钝化剂和铝件表面处理的方法

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Publication number: CN109576695A
Application number: CN201910044722.XA
Authority: CN
Inventors: 刘根燕
Original assignee: Wenling Delizhong Machinery Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Wenling Delizhong Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-04-05

Abstract

本发明提供了一种铝件用钝化剂，包括：5～10wt％的碱式硫酸铬；5～10wt％的氟锆酸；3～7wt％的柠檬酸；2～5wt％的缓蚀剂；1～3wt％的防腐剂；70～80wt％的水。本发明提供一种铝件表面处理的方法，包括：将铝件进行抛丸处理后再进行钝化处理；所述钝化处理的钝化剂为上述技术方案所述的铝件用钝化剂。本发明采用特殊成分的钝化剂对铝件进行表面处理，能够使铝件获得良好的防腐性能。本发明解决了铝制品零部件表面易氧化、易腐蚀的问题，而且工艺方法简单，尤其适用于生产汽车底盘悬挂系统的铝制品零部件。

Description

一种铝件用钝化剂和铝件表面处理的方法

技术领域

本发明涉及铝件技术领域，尤其涉及一种铝件用钝化剂和铝件表面处理的方法。

背景技术

传统的铝件表面处理工艺流程一般为除油、酸洗除锈、镀锌、钝化，由于在酸洗除锈过程中，铁与酸反应会产生氢气，渗透到零件内部，零件在装配的过程中会产生预紧力，在预紧力的作用下，零件易发生氢脆，因此必须加入去氢工序，防止发生氢脆。现有技术提供的铝件表面处理工艺工序繁多，效率低，不适于大批量生产处理铝制品零件。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝件用钝化剂和铝件表面处理的方法，本发明提供的处理方法工艺简单、效率高。

本发明提供了一种铝件用钝化剂，包括：

5～10wt％的碱式硫酸铬；

5～10wt％的氟锆酸；

3～7wt％的柠檬酸；

2～5wt％的缓蚀剂；

1～3wt％的防腐剂；

70～80wt％的水。

在本发明中，所述碱式硫酸铬的质量含量优选为6～9％，更优选为7～8％。

在本发明中，所述氟锆酸的质量含量优选为6～9％，更优选为7～8％。

在本发明中，所述柠檬酸的质量含量优选为4～6％，更优选为5％。

在本发明中，所述缓蚀剂的质量含量优选为3～4％，更优选为3.5％。

在本发明中，所述缓释剂优选为无机缓蚀剂，更优选为亚硝酸盐，本发明采用亚硝酸盐制备钝化剂能够使铝件获得更好的耐腐蚀性能。

在本发明中，所述防腐剂的质量含量优选为1.5～2.5％，更优选为2％。

在本发明中，所述腐蚀剂优选为山梨酸及其盐类化合物，更优选为山梨酸，本发明采用山梨酸制备钝化剂能够使铝件获得更好的耐腐蚀性能。

在本发明中，所述水的质量含量优选为72～78％，更优选为74～76％，最优选为75％。

本发明提供的钝化液通过采用特定的成分以及成分配比，尤其是在碱式硫酸铬、氟锆酸和柠檬酸的综合作用下，使其适用于对铝件进行钝化，使铝件表面形成钝化层，获得较好的防腐蚀性能。本发明提供的钝化液同时使用碱式硫酸铬、氟锆酸和柠檬酸三种成分获得的防腐蚀性能，较单独使用同等用量的碱式硫酸铬、氟锆酸、柠檬酸中的一种成分的防腐蚀性能更优。

本发明提供一种铝件表面处理的方法，包括：

将铝件进行抛丸处理后再进行钝化处理。

本发明对所述铝件的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的铝成分或铝合金制备获得的铝制品即可。在本发明中，所述铝件的成分优选为6082成分铝材，成分优选为：

0.7～1.3wt％的硅；

≤0.5wt％的铁；

≤0.1wt％的铜；

0.4～1.0wt％的锰；

0.6～1.2wt％的镁；

≤0.25wt％的铬；

≤0.2wt％的锌；

≤0.1wt％的钛；

余量为铝。

在本发明中，所述硅的质量含量优选为0.8～1.2％，更优选为0.9～1.1％，最优选为1％；所述铁的质量含量优选为0.1～0.4％，更优选为0.2～0.3％；所述铜的质量含量优选为0.01～0.08％，更优选为0.02～0.06％，最优选为0.03～0.05％；所述锰的质量含量优选为0.5～0.9％，更优选为0.6～0.8％，最优选为0.7％；所述镁的质量含量优选为0.7～1.1％，更优选为0.8～1％，最优选为0.9％；所述铬的质量含量优选为0.05～0.2％，更优选为0.1～0.15％；所述锌的质量含量优选为0.05～0.15％，更优选为0.1％；所述钛的质量含量优选为0.01～0.08％，更优选为0.02～0.06％，最优选为0.03～0.05％。

在本发明中，所述铝件可以为锻造成型获得的铝件毛坯。

在本发明中，所述抛丸优选采用不锈钢钢砂(钢丸)，更优选采用不锈钢空心钢砂(钢丸)进行抛丸。本发明对所述不锈钢钢砂(钢丸)或不锈钢空心钢砂(钢丸)的种类和来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。

在本发明中，所述抛丸的时间优选为13～17分钟，更优选为14～16分钟，最优选为15分钟。在本发明中，所述抛丸过程中的喷头喷砂频率优选为40～50Hz，更优选为42～48Hz，最优选为44～46Hz。在本发明中，所述抛丸过程中的电流优选为13～17A，更优选为14～16A，最优选为15A。在本发明中，所述抛丸完成后获得的铝件表面清洁度优选达到Sa2～2.5级。

在本发明中，所述钝化处理采用的钝化液与上述技术方案所述铝件用钝化液一致，在此不再赘述。在本发明中，所述钝化处理过程中的钝化液优选为钝化液溶液，所述钝化液溶液由钝化液和水组成。在本发明中，所述钝化液和水的质量比优选为1：(3～5)，更优选为1：(3.5～4.5)，最优选为1:4。

在本发明中，所述钝化处理过程中优选将铝件浸泡在钝化液中，所述钝化液优选超出铝件表面25～35mm，更优选为28～32mm，最优选为30mm。在本发明中，所述钝化处理的温度优选为35～45℃，更优选为38～42℃，最优选为40℃。在本发明中，所述钝化处理的时间优选为4～5分钟，更优选为4.2～4.8分钟，最优选为4.4～4.6分钟。在本发明中，经过钝化处理后使铝件表面形成一层钝化薄膜。

在本发明中，所述钝化处理完成后优选还包括：

将钝化处理后的铝件进行烘烤。

在本发明中，所述烘烤的设备优选为烘箱。在本发明中，所述烘烤的温度优选为90～110℃，更优选为95～105℃，最优选为100℃；所述烘烤的时间优选为12～15分钟，更优选为13～14分钟。在本发明中，所述烘烤完成后，铝件表面颜色为“银白哑光色”。

本发明提供的表面处理方法，使铝件表面形成一层致密的钝化薄膜，紧密覆盖在铝件产品的表面，该钝化薄膜能使铝件产品表面转化为不易被氧化的状态，具有较好延缓铝件产品耐腐蚀速度的效果；本发明提供的方法环保性好；获得的产品表面外观颜色美观大气，耐腐蚀性好，表面易于清洁。本发明解决了铝制品零部件表面易氧化、易腐蚀的问题，尤其适用于生产汽车底盘悬挂系统的铝制品零部件。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例所采用的铝件成分为：1wt％的硅；0.3wt％的铁；0.05wt％的铜；0.7wt％的锰；0.9wt％的镁；0.2wt％的铬；0.1wt％的锌；0.05wt％的钛；余量为铝。

本发明以下实施例所用的缓蚀剂为亚硝酸盐，所用的防腐剂为山梨酸。

实施例1

将铝件进行抛丸处理，抛丸采用不锈钢空心钢砂，抛丸时间为13分钟，抛丸过程中的喷头喷砂频率为40Hz，抛丸过程中的电流为13A，抛丸完成后获得的铝件表面清洁度达到Sa2级。

将抛丸处理后的铝件进行钝化处理，钝化处理采用钝化液溶液，所述钝化液溶液中钝化液和水的质量比为1:3，钝化液的成分为：5wt％的碱式硫酸铬；5wt％的氟锆酸；3wt％的柠檬酸；5wt％的缓蚀剂；3wt％的防腐剂；79wt％的水。钝化处理过程中将铝件浸泡在钝化液中，所述钝化液优选超出铝件表面25mm，钝化处理的温度为35℃，钝化处理的时间为4分钟。

将钝化处理后的铝件在烘箱中进行90℃、12分钟的烘烤，完成铝件的表面处理。

将实施例1经过表面处理后的铝件按照GB6458-86《金属覆盖层中性盐雾试验》的方法测试其耐腐蚀性能，将表面处理后的铝件放置在中性盐雾试验机内，喷雾箱内的温度为35±2℃，实施例1提供的方法获得的铝件盐雾试验可达700小时。

实施例2

将铝件进行抛丸处理，抛丸采用不锈钢空心钢砂，抛丸时间为15分钟，抛丸过程中的喷头喷砂频率为45Hz，抛丸过程中的电流为15A，抛丸完成后获得的铝件表面清洁度达到Sa2.5级。

将抛丸处理后的铝件进行钝化处理，钝化处理采用钝化液溶液，所述钝化液溶液中钝化液和水的质量比为1:4，钝化液的成分为：7wt％的碱式硫酸铬；8wt％的氟锆酸；5wt％的柠檬酸；3wt％的缓蚀剂；2wt％的防腐剂；75wt％的水。钝化处理过程中将铝件浸泡在钝化液中，所述钝化液优选超出铝件表面30mm，钝化处理的温度为40℃，钝化处理的时间为5分钟。

将钝化处理后的铝件在烘箱中进行100℃、13分钟的烘烤，完成铝件的表面处理。

按照实施例1的方法，测试实施例2经过表面处理后的铝件的耐腐蚀性能，实施例2提供的方法获得的铝件盐雾试验可达1000小时。

实施例3

将铝件进行抛丸处理，抛丸采用不锈钢空心钢砂，抛丸时间为17分钟，抛丸过程中的喷头喷砂频率为50Hz，抛丸过程中的电流为17A，抛丸完成后获得的铝件表面清洁度达到Sa2.5级。

将抛丸处理后的铝件进行钝化处理，钝化处理采用钝化液溶液，所述钝化液溶液中钝化液和水的质量比为1:5，钝化液的成分为：10wt％的碱式硫酸铬；10wt％的氟锆酸；7wt％的柠檬酸；2wt％的缓蚀剂；1wt％的防腐剂；70wt％的水。钝化处理过程中将铝件浸泡在钝化液中，所述钝化液优选超出铝件表面35mm，钝化处理的温度为45℃，钝化处理的时间为5分钟。

将钝化处理后的铝件在烘箱中进行110℃、15分钟的烘烤，完成铝件的表面处理。

按照实施例1的方法，测试实施例3经过表面处理后的铝件的耐腐蚀性能，实施例3提供的方法获得的铝件盐雾试验可达800小时。

由以上实施例可知，本发明提供了一种铝件用钝化剂，包括：5～10wt％的碱式硫酸铬；5～10wt％的氟锆酸；3～7wt％的柠檬酸；2～5wt％的缓蚀剂；1～3wt％的防腐剂；70～80wt％的水。本发明提供一种铝件表面处理的方法，包括：将铝件进行抛丸处理后再进行钝化处理；所述钝化处理的钝化剂为上述技术方案所述的铝件用钝化剂。本发明采用特殊成分的钝化剂对铝件进行表面处理，能够使铝件获得良好的防腐性能。本发明解决了铝制品零部件表面易氧化、易腐蚀的问题，而且工艺方法简单，尤其适用于生产汽车底盘悬挂系统的铝制品零部件。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种铝件用钝化剂，包括：

5～10wt％的碱式硫酸铬；

5～10wt％的氟锆酸；

3～7wt％的柠檬酸；

2～5wt％的缓蚀剂；

1～3wt％的防腐剂；

70～80wt％的水。

2.根据权利要求1所述的铝件用钝化剂，其特征在于，所述缓蚀剂为无机缓蚀剂；

所述防腐剂为山梨酸及其盐类化合物。

3.一种铝件表面处理的方法，包括：

将铝件进行抛丸处理后再进行钝化处理；所述钝化处理的钝化剂为权利要求1所述的铝件用钝化剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述铝件的成分为：

0.7～1.3wt％的硅；

≤0.5wt％的铁；

≤0.1wt％的铜；

0.4～1.0wt％的锰；

0.6～1.2wt％的镁；

≤0.25wt％的铬；

≤0.2wt％的锌；

≤0.1wt％的钛；

余量为铝。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述抛丸处理的时间为13～17分钟。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述抛丸处理的喷头喷砂频率为40～50Hz。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述抛丸处理的电流为13～17A。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钝化处理的温度为35～45℃；所述钝化处理的时间为4～5分钟。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钝化处理完成后还包括：

将钝化处理后的铝件进行烘烤。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述烘烤的温度为90～110℃；所述烘烤的时间为12～15分钟。