CN110760827A - 高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用 - Google Patents

高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110760827A
CN110760827A CN201911048286.XA CN201911048286A CN110760827A CN 110760827 A CN110760827 A CN 110760827A CN 201911048286 A CN201911048286 A CN 201911048286A CN 110760827 A CN110760827 A CN 110760827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphating solution
phosphating
temperature black
manganese phosphating
black manganese
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911048286.XA
Other languages
English (en)
Inventor
桂成方
桂林
刘春花
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Jinyu Environment Protection Technology Co Ltd
Original Assignee
Hunan Jinyu Environment Protection Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Jinyu Environment Protection Technology Co Ltd filed Critical Hunan Jinyu Environment Protection Technology Co Ltd
Priority to CN201911048286.XA priority Critical patent/CN110760827A/zh
Publication of CN110760827A publication Critical patent/CN110760827A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C22/18—Orthophosphates containing manganese cations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C22/73—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 characterised by the process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提供一种高温黑色锰系磷化液，以重量百分比计，包括以下成分：水杨酸2.3‑7.3％，二氧化锰10.1‑13.1％，硝酸12.3‑14.3％，硝酸胍1.8‑2.8％，马日夫盐5.1‑7.1％，余量为水。该高温黑色锰系磷化液耐腐蚀性好，能够在高铬合金钢表面形成连续均匀致密磷化膜。

Description

高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及磷化处理液，尤其是涉及一种高温黑色锰系磷化液及其制备方法。
背景技术
在石油行业中，现有的石油管箍大多由T95、N80等低铬合金钢制成，对这些低铬合金钢的磷化处理均采用高温锰系磷化液，其得到的磷化膜连续致密，耐磨耐蚀性都很好。
随着时代的发展，石油管箍材质采用低铬合金钢已经不能满足实际应用的需求，因此出现了P110、V150、V175为材质的高铬合金钢石油管箍，对于这些石油管箍，如果仍然使用现有的高温锰系磷化液进行表面化学处理，就会存在很多问题：第一，磷化反应速度较慢，磷化膜形成的时间很长：P110需要60-70分钟完成反应；V150、V175需要90分钟以上完成反应；第二，高铬合金钢经过磷化处理，得到的磷化膜厚度比低铬合金钢的磷化膜薄很多，试验发现，高铬合金钢经过普通高温锰系磷化液进行磷化处理后，得到的磷化膜一般为7-14μm(一般磷化膜的厚度要求为15-30μm)；第三，磷化处理过程中，铁被酸溶解，溶解下来的铁离子一部分参与成膜反应形成磷化膜成分，而另一部分铁离子则被氧化成沉淀，从溶液中析出形成磷化渣，现有的高温锰系磷化液容易产生大量的磷化渣，磷化渣将沾附到磷化工件上面，使磷化膜粗糙不平。
由此看来，普通锰系磷化液虽可以勉强适用低铬合金钢的表面磷化处理，但是一旦钢工件中铬合金的含量变高后，铬合金中的铬、锰、镍等合金元素使钢铁表面的极化电位升高，同时铬镍容易在管箍表面产生一层保护性的氧化膜，这样一来，普通锰系磷化液侵蚀钢铁表面会很难，磷化处理得到的膜层较薄，且容易产生大量的磷化渣。
中国专利CN 200810048834.4公开了一种无污染的刹车片五金件的微晶磷化处理液,主要由下列重量份的原料制成:硝酸锌40-50份,磷酸二氢锌22-30份,马日夫盐(酸式磷酸锰)30-40份,硝酸胍1.5-2份,间硝基苯磺酸钠1.5-2份,三聚磷酸钠1-2份,酒石酸2-4份,磺基水杨酸2-3份,柠檬酸1.5-2.5份,水1000-1200份。本发明用于铁制小五金件的表面的发黑磷化处理,具有磷化速度快,性能好,环境污染轻,成本低等特点。其磷化膜磷化结晶细,色泽均匀,呈一致的黑色,并且耐蚀性能好。尤其是本发明选择对环境污染小、高效的原料,通过优化组合,合理配比,使得本发明在磷化和环保方面均取得了优异的效果。该专利配方含锌锰元素，不是严格意思上的纯锰系磷化液,且锌元素参与成膜后磷化膜在摩擦过程中出现粉化，容易造成石油管箍“卡死”“咬死”等现象；该配方仅含酸式盐(磷酸二氢锌，马日夫盐)，酸性弱，不易在金属上形成膜层，特别是在低铬高铬钢上。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点，本发明的目的之一在于提供一种高温黑色锰系磷化液，该高温黑色锰系磷化液能够在高铬合金钢表面形成连续均匀致密磷化膜。
本发明的目的之二在于提供该高温黑色锰系磷化液的制备方法。
本发明的目的之三在于提供该高温黑色锰系磷化液在高铬合金钢表面处理中的应用。
本发明高温黑色锰系磷化液以重量百分比计，包括以下成分：
Figure BDA0002254668110000021
优选地，本发明高温黑色锰系磷化液中还可以加入2.3-5.1％的高锰酸钾，高锰酸钾是强氧化剂，加速磷化处理反应。
优选地，本发明高温黑色锰系磷化液以重量百分比计，由以下成分制成：
Figure BDA0002254668110000022
本发明高温黑色锰系磷化液的制备方法：将各成分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。
本发明高温黑色锰系磷化液中二氧化锰直接提供锰离子，马日夫盐通过水解提供锰离子，提供锰离子有缓冲的余地，保持槽液长期稳定；通过高温使金属盐沉积反应向右移动，形成磷酸锰铁沉积在工件表面上，形成连续均匀致密磷化膜。
本发明高温黑色锰系磷化液的使用方法如下：将上述制备好的磷化液按10-12％配制成槽液，加温至65-95℃，把除油除锈好的高铬合金钢石油管箍浸泡其中15-30分钟后取出，用清水洗净，热风吹干。
本发明高温黑色锰系磷化液的有益效果如下：耐腐蚀性好，能够在高铬合金钢表面形成连续均匀致密磷化膜。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
表1为实施例1-5、对比例1-2的配方，单位为wt％。
表1实施例1-5、对比例1-2的配方
Figure BDA0002254668110000031
以上实施例、对比例磷化液的制备方法：将各组分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。
对比例3
实施例1：在磷化槽中，倒入300份(每份1Kg，以下同)水，然后将30份马日夫盐
加入槽中，在不断搅拌状态下，加入30份磷酸二氢锌，待二者充分溶解后，倒入300份水进行稀释；将45份硝酸锌倒入磷化槽中，搅拌溶解后，将溶液加热至70℃，依次加入2份柠檬酸、3份酒石酸、3份磺基水杨酸，充分搅拌，混匀；然后将2份三聚磷酸钠和2份间硝基苯磺酸钠依次加入至磷化槽中，搅拌溶解后，倒入400份水，慢慢加入1.5份硝酸胍，充分搅拌，混合均匀后即可得到本刹车片五金件的微晶磷化处理液。
以上高温黑色锰系磷化液的使用方法如下：将上述制备好的磷化液按11wt％配制成槽液，加温至65-95℃，把除油除锈好的V175高铬合金钢石油管箍浸泡其中20分钟后取出，用清水洗净，热风吹干。
以上实施例、对比例的使用效果如下：
表2
Figure BDA0002254668110000041
表2中各项目的测试方法如下：
耐硫酸铜点滴试验；GB/T15519，
氯化钠浸渍试验；GB/T 6807，
中性盐雾试验：GB/T10125－1997，
磷化膜挂白灰情况：目测，
石油管箍“卡死”情况：管箍拧接试验。

Claims (5)

1.一种高温黑色锰系磷化液，其特征在于以重量百分比计，包括以下成分：
Figure FDA0002254668100000011
2.根据权利要求1所述的高温黑色锰系磷化液，其特征在于还包括2.3-5.1％的高锰酸钾。
3.根据权利要求1所述的高温黑色锰系磷化液，其特征在于，由以下成分制成：
Figure FDA0002254668100000012
4.根据权利要求1所述高温黑色锰系磷化液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将各成分称量，共混、搅拌溶解均匀即可。
5.根据权利要求1所述高温黑色锰系磷化液在高铬合金钢表面处理中的应用。
CN201911048286.XA 2019-10-30 2019-10-30 高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用 Pending CN110760827A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911048286.XA CN110760827A (zh) 2019-10-30 2019-10-30 高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911048286.XA CN110760827A (zh) 2019-10-30 2019-10-30 高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110760827A true CN110760827A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69333403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911048286.XA Pending CN110760827A (zh) 2019-10-30 2019-10-30 高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110760827A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112899672A (zh) * 2021-01-14 2021-06-04 厦门腾兴隆化工有限公司 一种黑色磷化剂及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58123882A (ja) * 1982-01-20 1983-07-23 Toyota Motor Corp リン酸マンガン皮膜化成処理方法
US5595611A (en) * 1996-02-14 1997-01-21 Henkel Corporation Moderate temperature manganese phosphate conversion coating composition and process
US20030000418A1 (en) * 2000-01-31 2003-01-02 Boulos Mervet S. Phosphate conversion coating process and composition
CN101348906A (zh) * 2008-08-13 2009-01-21 瑞阳汽车零部件（仙桃）有限公司 刹车片五金件的微晶磷化处理液
CN102953055A (zh) * 2012-11-07 2013-03-06 长沙沃尔金属表面技术有限公司 一种黑色磷化液及其使用方法
CN103866305A (zh) * 2014-03-06 2014-06-18 山东腾工轴承有限公司 一种锰系磷化液及磷化工艺
CN102677033B (zh) * 2012-05-25 2014-07-09 衡阳市金化科技有限公司 耐磨型锰系磷化液
CN109082657A (zh) * 2018-08-23 2018-12-25 中航力源液压股份有限公司 一种高温锰系磷化工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58123882A (ja) * 1982-01-20 1983-07-23 Toyota Motor Corp リン酸マンガン皮膜化成処理方法
US5595611A (en) * 1996-02-14 1997-01-21 Henkel Corporation Moderate temperature manganese phosphate conversion coating composition and process
US20030000418A1 (en) * 2000-01-31 2003-01-02 Boulos Mervet S. Phosphate conversion coating process and composition
CN101348906A (zh) * 2008-08-13 2009-01-21 瑞阳汽车零部件（仙桃）有限公司 刹车片五金件的微晶磷化处理液
CN102677033B (zh) * 2012-05-25 2014-07-09 衡阳市金化科技有限公司 耐磨型锰系磷化液
CN102953055A (zh) * 2012-11-07 2013-03-06 长沙沃尔金属表面技术有限公司 一种黑色磷化液及其使用方法
CN103866305A (zh) * 2014-03-06 2014-06-18 山东腾工轴承有限公司 一种锰系磷化液及磷化工艺
CN109082657A (zh) * 2018-08-23 2018-12-25 中航力源液压股份有限公司 一种高温锰系磷化工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李正仁: "《金属表面涂塑》", 31 December 1994, 北京：冶金工业出版社 *
李泉华: "《热处理实用技术》", 29 February 2000 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112899672A (zh) * 2021-01-14 2021-06-04 厦门腾兴隆化工有限公司 一种黑色磷化剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104711502B (zh) 一种耐蚀锌铝镁稀土合金镀层及其制备和热浸镀方法
CN102345034B (zh) 一种多元素耐蚀热浸合金镀层及原料的制取方法
CN102912338B (zh) 铝合金三价铬钝化液及其制备方法与钝化工艺
CN103510031B (zh) 一种用于钢丝热浸镀锌铝镁合金的助镀剂
CN103834834A (zh) 一种可阳极氧化的高性能压铸铝合金及其制备方法
Su et al. Effect of vanadium on galvanizing Si-containing steels
CN109518237B (zh) 锌镍磷电镀液、其制备方法及电镀方法
CN110629209A (zh) 一种适合低合金钢丝磷化的磷化液及其制备方法
CN101348906B (zh) 刹车片五金件的微晶磷化处理液
CN105483591B (zh) 热浸镀用Zn-Al-Si-Ni合金镀层及热浸镀方法
CN111575693B (zh) 一种热镀锌钢管用无铬预钝化液
CN101476099A (zh) 一种适用于钢材批量热浸镀锌的方法
CN104451648B (zh) 钢铁常温快速发黑液及其制备方法
CN110273121B (zh) 锌铝镁镀层钢带及其制备方法
CN110760827A (zh) 高温黑色锰系磷化液、制备方法及其应用
CN103981474B (zh) 一种用于钢铁溶剂法热浸镀的高耐蚀锌基合金镀层
CN102644071A (zh) 一种镀锌三价铬黑色钝化剂
CN104451634B (zh) 铝及铝合金钝化液、制备方法及其使用方法
CN112725785A (zh) 用于钢铁件的蓝色钝化剂及其制备方法
CN114686727A (zh) 一种高性能热镀锌合金材料及其制备方法
CN106756939A (zh) 铝钝化液及其制备方法
CN110747422B (zh) 一种焊接性能优异的紧固件耐腐蚀合金镀层
CN108505025B (zh) 一种锰系磷化液及其应用
CN110699678A (zh) 耐蚀钝化剂及其制备方法
CN114657419B (zh) 一种多元合金材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200207