CN110144575A - 一种钢铁件表面镀锌钝化剂及其使用方法 - Google Patents

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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08—Orthophosphates
    • C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
    • C23C22/14—Orthophosphates containing zinc cations containing also chlorate anions

Abstract

本发明公开了一种钢铁件表面镀锌钝化剂及其使用方法，以水为分散介质，其中包含：磷酸钠2～3g/L、氯化锌0.5～1g/L、稀硫酸1.0～1.5g/L和稀土元素，pH值2.5～4.5，稀土元素为：La2O3 8～10g/L、Ce(NO3)3·6H2O 14～16g/L和Ce(SO4)2·4H2O 4～6g/L，使用方法包括(1)钢铁件的锌层预处理；(2)钝化过程；(3)钝化膜的耐蚀性检测。在钝化液中添加了稀土添加剂，既能得到白色的钝化膜，又能获得高耐蚀的稀土转化钝化膜，性能甚至超过镀锌层含铬白色钝化膜，无重金属等有害物质，不使用铬酸盐，减少了污染。

Description

一种钢铁件表面镀锌钝化剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及镀锌层钝化的技术领域，尤其涉及一种钢铁件表面镀锌钝化剂及其使用方法。
背景技术
镀锌是目前国内外广泛采用的钢铁防腐蚀手段，由于镀锌层在空气中尤其是潮湿环境中易被腐蚀形成白斑和灰暗物，所以必须进行钝化，以提高耐蚀性能。目前普遍采用的铬酸盐钝化工艺工艺简单，膜结合力好，耐蚀性高，有自我修复能力，但存在严重的毒害和环保问题，有些国家则采取其他方法，如采用超低浓度铬酸盐，再加上严格的环保处理，但成本很高。
因此，本发明主要解决的是镀锌钝化剂中含有铬盐，而导致对环境的污染问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种钢铁件表面镀锌钝化剂及其使用方法，主要解决的是镀锌钝化剂中含有铬盐，而导致对环境的污染问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种钢铁件表面镀锌钝化剂，
以水为分散介质，其中包含：磷酸钠2～3g/L、氯化锌0.5～1g/L、稀硫酸1.0～1.5g/L和稀土元素，pH值2.5～4.5；
所述稀土元素为：La2O38～10g/L、Ce(NO3)3·6H2O 14～16g/L和Ce(SO4)2·4H2O 4～6g/L。
一种钢铁件表面镀锌钝化剂的使用方法，包括以下几个步骤，
(1)钢铁件的锌层预处理：钢铁件在锌酸盐或酸性镀锌15μm后，放入出光剂中出光5～20s，然后进行清洗；
(2)钝化过程：将(1)出光之后的钢铁件放入盛有镀锌钝化剂的反应釜中，温度为30～55℃，时间2～5min，钝化完成后捞出并放置24h；
(3)钝化膜的耐蚀性检测：将(2)完成后所得钢铁件，其表面用滴管滴加1～2滴pH值为5.0～6.5的乙酸铅溶液，通过观察颜色变化，挑出不合格品，将合格品浸泡在质量分数为5％的NaCl溶液中，常温下观察并记录产生白锈的时间，通过白锈的产生情况挑出不合格品，将两次的不合格品继续重复上述步骤的加工。
优选的，一种钢铁件表面镀锌钝化剂，步骤(1)所述出光剂中各成分为：柠檬酸8～10g/L、乙二醇2～3mL/L，OP-10 10mL/L。
本发明的优点在于：在钝化液中添加了有机稀土和无机稀土添加剂，既能得到白色的钝化膜，又能获得高耐蚀的稀土转化钝化膜，性能甚至超过镀锌层含铬白色钝化膜，成膜后能阻止其他腐蚀元素和其他有害物质的进入，具有装饰和防护效果，可以通过温度、pH值以及钝化时间确定膜层的厚度，无重金属等有害物质，不使用铬酸盐，减少了污染。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
一种钢铁件表面镀锌钝化剂，
以水为分散介质，其中包含：磷酸钠2g/L、氯化锌0.5g/L、稀硫酸1.0g/L和稀土元素，pH值3；
所述稀土元素为：La2O38g/L、Ce(NO3)3·6H2O 15g/L和Ce(SO4)2·4H2O 5g/L。
一种钢铁件表面镀锌钝化剂的使用方法，包括以下几个步骤，
(1)钢铁件的锌层预处理：钢铁件在锌酸盐或酸性镀锌15μm后，放入出光剂中出光12s，然后进行清洗；
(2)钝化过程：将(1)出光之后的钢铁件放入盛有镀锌钝化剂的反应釜中，温度为40℃，时间3min，钝化完成后捞出并放置24h；
(3)钝化膜的耐蚀性检测：将(2)完成后所得钢铁件，其表面用滴管滴加1～2滴pH值为5.5的乙酸铅溶液，通过观察颜色变化，挑出不合格品，将合格品浸泡在质量分数为5％的NaCl溶液中，常温下观察并记录产生白锈的时间，通过白锈的产生情况挑出不合格品，将两次的不合格品继续重复上述步骤的加工。
优选的，一种钢铁件表面镀锌钝化剂，步骤(1)所述出光剂中各成分为：柠檬酸9g/L、乙二醇2mL/L，OP-10 10mL/L。
本发明中，得到的钝化膜抗白锈实验24h，中性盐雾实验达到5级，达到铬酸盐钝化的80％耐腐蚀要求，工艺流程为钢铁件去油→水洗→除锈→水洗→镀锌→水洗→钝化→水洗→吹干。膜的耐蚀性取决于膜的成分、厚度和孔隙率，寻找一种工艺成分来代替Cr，同时又不影响外观和耐蚀性，这样的元素为稀土元素；其中SO4 2-提供催化阴离子，含量过低膜色淡，过高则膜容易脱落，磷酸盐在钝化的同时起到磷化作用，从而提高了膜的耐蚀性，钝化液实用初期需加入少量Zn2+，可提高成膜速度。
在钝化液中添加了有机稀土和无机稀土添加剂，既能得到白色的钝化膜，又能获得高耐蚀的稀土转化钝化膜，性能甚至超过镀锌层含铬白色钝化膜。确定低铬酸盐钝化膜的工艺和条件，采用铬的同族元素稀土元素代替铬，通过加入高价氧化物稀土和少量的磷酸盐、SO42-和Zn2+，使膜层形成后具有修复性能，利用高价稀土具有氧化性的特点，加上稀土原子后离子的半径较大，成膜后能阻止其他腐蚀元素和其他有害物质的进入。
本发明的稀土元素钝化膜，该膜增厚而伴随颜色的加深，具有装饰和防护效果，可以通过温度、pH值以及钝化时间确定膜层的厚度，无重金属等有害物质，不使用铬酸盐，减少了污染。
其中，出光剂的目的是提高金属活性并改善金属表面的润湿性，以改善钝化膜的均匀性、致密性和平整性，由于柠檬酸酸性较弱，并具有很好的络合能力，在有效去除镀层颗粒氧化膜的基础上不会对镀层上锌粉颗粒产生破坏，还远金属锌原本的金属光泽，乙二醇具有提高镀层表面活性的能力，利于镀层锌粉颗粒的润湿，并且增强金属表面的光泽，OP-10具有很好的乳化、润湿、匀染、扩散等性能，与乳化剂乙二醇混用促进乳化效果。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种钢铁件表面镀锌钝化剂，其特征在于：
以水为分散介质，其中包含：磷酸钠2～3g/L、氯化锌0.5～1g/L、稀硫酸1.0～1.5g/L和稀土元素，pH值2.5～4.5；
所述稀土元素为：La2O3 8～10g/L、Ce(NO3)3·6H2O 14～16g/L和Ce(SO4)2·4H2O 4～6g/L。
2.一种钢铁件表面镀锌钝化剂的使用方法，其特征在于：包括以下几个步骤，
(1)钢铁件的锌层预处理：钢铁件在锌酸盐或酸性镀锌15μm后，放入出光剂中出光5～20s，然后进行清洗；
(2)钝化过程：将(1)出光之后的钢铁件放入盛有镀锌钝化剂的反应釜中，温度为30～55℃，时间2～5min，钝化完成后捞出并放置24h；
(3)钝化膜的耐蚀性检测：将(2)完成后所得钢铁件，其表面用滴管滴加1～2滴pH值为5.0～6.5的乙酸铅溶液，通过观察颜色变化，挑出不合格品，将合格品浸泡在质量分数为5％的NaCl溶液中，常温下观察并记录产生白锈的时间，通过白锈的产生情况挑出不合格品，将两次的不合格品继续重复上述步骤的加工。
3.根据权利要求2所述一种钢铁件表面镀锌钝化剂，其特征在于：步骤(1)所述出光剂中各成分为：柠檬酸8～10g/L、乙二醇2～3mL/L，OP-10 10mL/L。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1213410A (zh) * 1996-02-05 1999-04-07 新日本制铁株式会社 抗腐蚀的表面处理过的金属材料和其表面处理剂
US20050181230A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Straus Martin L. Corrosion resistant, zinc coated articles
CN105779988A (zh) * 2016-05-27 2016-07-20 太原工业学院 一种电镀锌用无铬钝化溶液及其钝化工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1213410A (zh) * 1996-02-05 1999-04-07 新日本制铁株式会社 抗腐蚀的表面处理过的金属材料和其表面处理剂
US20050181230A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Straus Martin L. Corrosion resistant, zinc coated articles
CN105779988A (zh) * 2016-05-27 2016-07-20 太原工业学院 一种电镀锌用无铬钝化溶液及其钝化工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙克宁等: ""镀锌层无铬钝化工艺研究"", 《材料保护》 *

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