CN111809173A - 金属连接件的表面处理方法及铁盐系三价铬黑色钝化液 - Google Patents

金属连接件的表面处理方法及铁盐系三价铬黑色钝化液 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种金属连接件的表面处理方法及铁盐系三价铬黑色钝化液，包括如下步骤：对金属连接件进行电镀锌处理，以在所述金属连接件表面形成锌层；制备铁盐系三价铬黑色钝化液，并对所述锌层进行钝化处理，以在所述锌层表面形成钝化层；在所述钝化层表面上，先后以相应设定粘度的纳米硅封闭剂进行多次涂覆处理，以形成面涂层。本申请能够使金属连接件经表面处理后，在完成连接固定后，即使不再进行涂装，也能够达到耐腐蚀性能要求。

Description

金属连接件的表面处理方法及铁盐系三价铬黑色钝化液
技术领域
本申请涉及金属连接件防护技术领域，特别涉及一种金属连接件的表面处理方法及铁盐系三价铬黑色钝化液。
背景技术
行业里，两个或更多个金属工件经常需要通过金属连接件进行连接组装，并进行表面处理，如镀锌、涂装等，以提高组装件的防腐性能，避免生锈或防止涂层脱落。
以使用前后形变较大的铆钉为例，汽车制造行业常用铆钉进行金属工件的连接。铆钉的表面处理有多种方法，与不同表面处理方法相配套有不同的铆接和后涂装方式。
在第一种方式中，铆钉不做表面处理(即白件)，铆接之后铆钉与车架总成一起涂装；这种方式中，铆钉与被铆件接触的区域由于电流和漆液达不到，导致该区域没有涂层，在后续车辆运行时，该区域会进水生锈，造成流黄水现象。
在第二种方式中，铆钉做磷化表面处理，铆接之后铆钉与车架总成一起涂装；这种方式中，磷化层表面通常涂防锈油以保证防腐性能，铆接完再涂装时会因为油膜存在导致油漆层附着力不好，导致漆层剥落或生锈，同时也存在铆钉与被铆件接触的区域流黄水的问题。
在第三种方式中，铆钉做镀锌或镀锌镍合金表面处理，铆接后不再涂装；这种方式中，由于铆钉在铆接时变形量很大，导致锌层或锌镍层表面的钝化层破损严重，外观难以接受且耐蚀性下降。
在第四种方式中，铆钉做镀锌或镀锌镍合金表面处理，铆接之后再整体涂装；这种方式中，成本很高，只有高端车型才有可能采用。
在第五种方式中，铆钉做镀锌处理后表面涂水性树脂漆，铆接后不再涂装；这种方式中，由于水性树脂漆较厚，结合力和延展性不好，在铆接时容易导致歪钉严重，而且变形端脱落粉末严重，外观难以接受。
因此，如何确保金属连接件经表面处理后，在完成连接固定后，即使不再进行涂装，也能够达到耐腐蚀性能要求，是一个需要亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种金属连接件的表面处理方法及铁盐系三价铬黑色钝化液，金属连接件经表面处理后，在完成连接固定后，即使不再进行涂装，也能够达到耐腐蚀性能要求。
第一方面，提供了一种金属连接件的表面处理方法，其包括如下步骤：
对金属连接件进行电镀锌处理，以在所述金属连接件表面形成锌层；
制备铁盐系三价铬黑色钝化液，并对所述锌层进行钝化处理，以在所述锌层表面形成钝化层；
在所述钝化层表面上，先后以相应设定粘度的纳米硅封闭剂进行多次涂覆处理，以形成面涂层。
一些实施例中，所述铁盐系三价铬黑色钝化液包括A液和B液，且A液和B液按照质量比1:1～2混合；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液60～75g，硫酸钴15～25g，硫酸亚铁20～25g，硫酸镍10～15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸100～115g，浓硝酸75～95g，苹果酸175～200g，苯甲酸钠7～10g，磷酸氢二钠40～50g，其余为水。
一些实施例中，每升所述铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为200～220g，其余为水。
一些实施例中，钝化处理时，钝化温度为10～30℃，钝化时间为45～60s，钝化处理完成后的烘干温度为70～80℃，烘干时间为15～20min。
一些实施例中，所述锌层厚度为8～11μm；和/或，
所述面涂层的厚度为2～4μm；和/或，
所述纳米硅封闭剂采用Zintek-Top-Black S、Zintek Top Black SL7 或HDH-360Plus封闭剂。
一些实施例中，涂覆处理的次数有两次，且先后两次涂覆处理的纳米硅封闭剂的粘度分别为13～15s和8～12s，采用涂-4杯测量。
一些实施例中，所述涂覆处理的步骤包括：
将完成钝化的金属连接件浸入纳米硅封闭剂中进行浸泡，
完成浸泡后，进行离心处理；
完成离心处理后，进行烘烤；
完成烘烤后，冷却。
一些实施例中，浸泡时间为1～3min，离心速度为200～300r/min，离心时间为2～3min，烘烤温度为170～180℃，烘烤时间为20～30min。
第二方面，提供了一种用于金属连接件表面处理的铁盐系三价铬黑色钝化液，其包括A液和B液，且A液和B液按照质量比1:1～2混合；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液60～75g，硫酸钴15～25g，硫酸亚铁20～25g，硫酸镍10～15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸100～115g，浓硝酸75～95g，苹果酸175～200g，苯甲酸钠7～10g，磷酸氢二钠40～50g，其余为水。
一些实施例中，每升所述铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为200～220g，其余为水。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种金属连接件的表面处理方法及铁盐系三价铬黑色钝化液，由于普通体系的三价铬黑色钝化液所形成的钝化膜主要由氧化锌、氢氧化铬以及钠盐组成，其中氢氧化铬形成网状构架，钠盐作为网格内填充物，氢氧化铬在高温如140度以上条件下容易发生龟裂，导致钝化膜粉化，在后续使用封闭剂时难以有效附着，造成铆钉铆后耐腐蚀性无法达到要求。
基于此，本申请实施例提供的铁盐系三价铬黑色钝化液，所形成的钝化膜是由氧化锌、氢氧化铬，氢氧化铁以及钠盐组成，钝化膜网状构架由氢氧化铬和氢氧化铁共同构成，钠盐作为网格内填充物，由于氢氧化铁在高温下相对稳定，所以铁盐系三价铬黑色钝化膜耐温可达到200度不发生龟裂，而且由于氢氧化铁参与钝化膜构架，使钝化膜厚度增加，表面粗糙度增加，粗糙度变大，有利于封闭剂附着，故在金属连接件经表面处理后，在完成连接固定后，即使不再进行涂装，也能够达到耐腐蚀性能要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例1提供的铆钉经表面处理后铆前外观图；
图2为本申请实施例1提供的铆钉经表面处理后铆后外观图；
图3为本申请实施例1提供的铆钉经表面处理后、铆后进行耐中性盐雾试验后外观图；
图4为本申请实施例1提供的铆钉经表面处理后、铆后进行SO2气体腐蚀试验后外观图；
图5为本申请实施例2提供的铆钉经表面处理后铆前外观图；
图6为本申请实施例2提供的铆钉经表面处理后铆后外观图；
图7为本申请实施例2提供的铆钉经表面处理后、铆后进行耐中性盐雾试验后外观图；
图8为本申请实施例2提供的铆钉经表面处理后、铆后进行SO2气体腐蚀试验后外观图；
图9为本申请实施例3提供的铆钉经表面处理后铆前外观图；
图10为本申请实施例3提供的铆钉经表面处理后铆后外观图；
图11为本申请实施例3提供的铆钉经表面处理后、铆后进行耐中性盐雾试验后外观图；
图12为本申请实施例3提供的铆钉经表面处理后、铆后进行SO2气体腐蚀试验后外观图；
图13为本申请实施例4提供的铆钉经表面处理后铆前外观图；
图14为本申请实施例4提供的铆钉经表面处理后铆后外观图；
图15为本申请实施例4提供的铆钉经表面处理后、铆后进行耐中性盐雾试验后外观图；
图16为本申请实施例4提供的铆钉经表面处理后、铆后进行SO2气体腐蚀试验后外观图；
图17为本申请实施例5提供的铆钉经表面处理后铆前外观图；
图18为本申请实施例5提供的铆钉经表面处理后铆后外观图；
图19为本申请实施例5提供的铆钉经表面处理后、铆后进行耐中性盐雾试验后外观图；
图20为本申请实施例5提供的铆钉经表面处理后、铆后进行SO2气体腐蚀试验后外观图；
图21为本申请对比例1提供的铆钉经表面处理后铆前外观图；
图22为本申请对比例1提供的铆钉经表面处理后铆后外观图；
图23为本申请对比例1提供的铆钉经表面处理后、铆后进行耐中性盐雾试验后外观图；
图24为本申请对比例1提供的铆钉经表面处理后、铆后进行SO2气体腐蚀试验后外观图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种金属连接件的表面处理方法，其包括如下步骤：
对金属连接件进行电镀锌处理，以在金属连接件表面形成锌层；
制备铁盐系三价铬黑色钝化液，并对锌层进行钝化处理，以在锌层表面形成钝化层；
在钝化层表面上，先后以相应设定粘度的纳米硅封闭剂进行多次涂覆处理，以形成面涂层。
由于普通体系的三价铬黑色钝化液所形成的钝化膜主要由氧化锌、氢氧化铬以及钠盐组成，其中氢氧化铬形成网状构架，钠盐作为网格内填充物，氢氧化铬在高温如140度以上条件下容易发生龟裂，导致钝化膜粉化，在后续使用封闭剂时难以有效附着，造成铆钉铆后耐腐蚀性无法达到要求。基于此，本申请实施例提供的铁盐系三价铬黑色钝化液，所形成的钝化膜是由氧化锌、氢氧化铬，氢氧化铁以及钠盐组成，钝化膜网状构架由氢氧化铬和氢氧化铁共同构成，钠盐作为网格内填充物，由于氢氧化铁在高温下相对稳定，所以铁盐系三价铬黑色钝化膜耐温可达到200度不发生龟裂，而且由于氢氧化铁参与钝化膜构架，使钝化膜厚度增加，表面粗糙度增加，粗糙度变大，有利于封闭剂附着，故在金属连接件经表面处理后，在完成连接固定后，即使不再进行涂装，也能够达到耐腐蚀性能要求。
在一些优选的实施例中，铁盐系三价铬黑色钝化液包括A液和B液，且A液和B液按照质量比1:1～2混合以得到铁盐系三价铬黑色钝化液；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液60～75g，硫酸钴15～25g，硫酸亚铁20～25g，硫酸镍10～15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸100～115g，浓硝酸75～95g，苹果酸175～200g，苯甲酸钠7～10g，磷酸氢二钠40～50g，其余为水。
在一些优选的实施例中，每升铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为200～220g，其余为水。
在一些优选的实施例中，钝化处理时，钝化温度为10～30℃，钝化时间为45～60s，钝化处理完成后的烘干温度为70～80℃，烘干时间为15～20min。
在一些优选的实施例中，锌层厚度为8～11μm。
在一些优选的实施例中，面涂层的厚度为2～4μm。
在一些优选的实施例中，涂覆处理的次数有两次，且先后两次涂覆处理的纳米硅封闭剂的粘度分别为13～15s和8～12s，采用涂-4杯测量。
在一些优选的实施例中，纳米硅封闭剂采用Zintek-Top-Black S、ZintekTopBlack SL7或HDH-360Plus封闭剂。
在一些优选的实施例中，涂覆处理的步骤包括：将完成钝化的金属连接件浸入纳米硅封闭剂中进行浸泡；完成浸泡后，进行离心处理；完成离心处理后，进行烘烤；完成烘烤后，自然或强制冷却。
在一些优选的实施例中，浸泡时间为1～3min，离心速度为200～300r/min，离心时间为2～3min，烘烤温度为170～180℃，烘烤时间为20～30min。
在一些优选的实施例中，金属连接件为铆钉或螺钉，采用碱性锌酸盐进行电镀锌处理。
以下通过5个实施例和1个对比例进行详细阐述。
其中，5个实施例和1个对比例中铆钉的表面处理处理过程如下：
对铆钉进行碱性锌酸盐电镀锌处理，以在铆钉表面形成锌层；
制备铁盐系三价铬黑色钝化液，并对锌层进行钝化处理，以在锌层表面形成易覆、耐温的黑色钝化层；
在钝化层表面上，先后以相应设定粘度的纳米硅封闭剂进行两次涂覆处理，以形成面涂层。涂覆处理的步骤包括：将完成钝化的铆钉浸入纳米硅封闭剂中进行浸泡；完成浸泡后，进行离心处理；完成离心处理后，进行烘烤；完成烘烤后，冷却。
性能检测试验如下：
采用GB/T10125标准进行耐中性盐雾试验；
采用GB/T9789标准进行SO2气体腐蚀试验。
实施例1：
(1)锌层厚度8.2μm；
(2)在铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液的照质量比为1:1；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液60g，硫酸钴15g，硫酸亚铁20g，硫酸镍10g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸100g，浓硝酸75g，苹果酸175g，苯甲酸钠7g，磷酸氢二钠40g，其余为水。
每升铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为200g，其余为水。
表101：钝化处理参数
工序名称 钝化温度(℃) 钝化时间(s) 烘干温度(℃) 烘干时间(s)
工序参数 10 45 70 15
(3)纳米硅封闭剂采用Zintek-Top-Black S封闭剂(安美特(中国)化学有限公司生产)，粘度采用涂-4杯测量。经过两次涂覆处理后所形成的光亮黑色面涂层的总厚度为3μm。
表102：涂覆处理参数
Figure BDA0002606261830000091
(4)进行性能检测试验。
表103：性能检测结果
Figure BDA0002606261830000092
Figure BDA0002606261830000101
结合图1至图4，铆钉在铆前铆后，外观基本没有变化，外观观感舒适，铆前耐中性盐雾试验480h，二氧化硫气体腐试验96h，耐盐腐蚀及酸雨腐蚀的综合性能优良，面涂层具有良好的结合力和延展性，铆钉在铆接后，变形端仍能保持耐中性盐雾试验264h，二氧化硫气体腐蚀试验72h，自然曝晒试验达到60个月未锈，外观黑色连续。从而保证了铆钉铆接后不再进行涂装也能达到外观及耐蚀性要求，而且整个表面处理层和生产过程均符合环保标准。
实施例2：
(1)锌层厚度8.8μm；
(2)在铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液的照质量比为1:1.2；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液65g，硫酸钴20g，硫酸亚铁22.5g，硫酸镍12.5g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸105g，浓硝酸80g，苹果酸180g，苯甲酸钠8g，磷酸氢二钠45g，其余为水。
每升铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为205g，其余为水。
表201：钝化处理参数
工序名称 钝化温度(℃) 钝化时间(s) 烘干温度(℃) 烘干时间(s)
工序参数 15 50 75 15
(3)纳米硅封闭剂采用Zintek-Top-Black SL7封闭剂(安美特(中国)化学有限公司生产)，粘度采用涂-4杯测量。经过两次涂覆处理后所形成的光亮黑色面涂层的总厚度为3.2μm。
表202：涂覆处理参数
Figure BDA0002606261830000111
(4)进行性能检测试验。
表203：性能检测结果
检测项目 铆前 铆后
外观 完整的光亮黑色 完整的光亮黑色
耐中性盐雾试验(h) 492 276
SO<sub>2</sub>气体腐蚀试验(h) 108 96
结合图5至图8，铆钉在铆前铆后，外观基本没有变化，外观观感舒适，铆前耐中性盐雾试验492h，二氧化硫气体腐试验108h，耐盐腐蚀及酸雨腐蚀的综合性能优良，面涂层具有良好的结合力和延展性，铆钉在铆接后，变形端仍能保持耐中性盐雾试验276h，二氧化硫气体腐蚀试验96，自然曝晒试验达到60个月未锈，外观黑色连续。从而保证了铆钉铆接后不再进行涂装也能达到外观及耐蚀性要求，而且整个表面处理层和生产过程均符合环保标准。
实施例3：
(1)锌层厚度9.4μm；
(2)在铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液的照质量比为1:1.4；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液70g，硫酸钴20g，硫酸亚铁22.5g，硫酸镍12.5g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸110g，浓硝酸85g，苹果酸190g，苯甲酸钠9g，磷酸氢二钠45g，其余为水。
每升铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为210g，其余为水。
表301：钝化处理参数
工序名称 钝化温度(℃) 钝化时间(s) 烘干温度(℃) 烘干时间(s)
工序参数 20 55 75 15
(3)纳米硅封闭剂采用HDH-360Plus封闭剂(赢海防腐工程有限公司生产)，粘度采用涂-4杯测量。经过两次涂覆处理后所形成的光亮黑色面涂层的总厚度为3.6μm。
表302：涂覆处理参数
Figure BDA0002606261830000121
Figure BDA0002606261830000131
(4)进行性能检测试验。
表303：性能检测结果
检测项目 铆前 铆后
外观 完整的光亮黑色 完整的光亮黑色
耐中性盐雾试验(h) 480 288
SO<sub>2</sub>气体腐蚀试验(h) 120 96
结合图9至图12，铆钉在铆前铆后，外观基本没有变化，外观观感舒适，铆前耐中性盐雾试验480h，二氧化硫气体腐试验120h，耐盐腐蚀及酸雨腐蚀的综合性能优良，面涂层具有良好的结合力和延展性，铆钉在铆接后，变形端仍能保持耐中性盐雾试验288h，二氧化硫气体腐蚀试验96h，自然曝晒试验达到60个月未锈，外观黑色连续。从而保证了铆钉铆接后不再进行涂装也能达到外观及耐蚀性要求，而且整个表面处理层和生产过程均符合环保标准。
实施例4：
(1)锌层厚度10.2μm；
(2)在铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液的照质量比为1:1.6；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液75g，硫酸钴25g，硫酸亚铁25g，硫酸镍15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸115g，浓硝酸90g，苹果酸195g，苯甲酸钠9g，磷酸氢二钠50g，其余为水。
每升铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为215g，其余为水。
表401：钝化处理参数
工序名称 钝化温度(℃) 钝化时间(s) 烘干温度(℃) 烘干时间(s)
工序参数 25 55 75 20
(3)纳米硅封闭剂采用Zintek-Top-Black S封闭剂(安美特(中国)化学有限公司生产)，粘度采用涂-4杯测量。经过两次涂覆处理后所形成的光亮黑色面涂层的总厚度为3.5μm。
表402：涂覆处理参数
Figure BDA0002606261830000141
Figure BDA0002606261830000151
(4)进行性能检测试验。
表403：性能检测结果
检测项目 铆前 铆后
外观 完整的光亮黑色 完整的光亮黑色
耐中性盐雾试验(h) 504 288
SO<sub>2</sub>气体腐蚀试验(h) 108 96
结合图13至图16，铆钉在铆前铆后，外观基本没有变化，外观观感舒适，铆前耐中性盐雾试验504h，二氧化硫气体腐试验108h，耐盐腐蚀及酸雨腐蚀的综合性能优良，面涂层具有良好的结合力和延展性，铆钉在铆接后，变形端仍能保持耐中性盐雾试验288h，二氧化硫气体腐蚀试验96h，自然曝晒试验达到60个月未锈，外观黑色连续。从而保证了铆钉铆接后不再进行涂装也能达到外观及耐蚀性要求，而且整个表面处理层和生产过程均符合环保标准。
实施例5：
(1)锌层厚度10.5μm；
(2)在铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液的照质量比为1:2；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液75g，硫酸钴25g，硫酸亚铁25g，硫酸镍15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸115g，浓硝酸95g，苹果酸200g，苯甲酸钠10g，磷酸氢二钠50g，其余为水。
每升铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为220g，其余为水。
表501：钝化处理参数
工序名称 钝化温度(℃) 钝化时间(s) 烘干温度(℃) 烘干时间(s)
工序参数 30 60 80 20
(3)纳米硅封闭剂采用HDH-360Plus封闭剂(赢海防腐工程有限公司生产)，粘度采用涂-4杯测量。经过两次涂覆处理后所形成的光亮黑色面涂层的总厚度为3.8μm。
表502：涂覆处理参数
Figure BDA0002606261830000161
(4)进行性能检测试验。
表503：性能检测结果
Figure BDA0002606261830000162
Figure BDA0002606261830000171
结合图17至图20，铆钉在铆前铆后，外观基本没有变化，外观观感舒适，铆前耐中性盐雾试验512h，二氧化硫气体腐试验120h，耐盐腐蚀及酸雨腐蚀的综合性能优良，面涂层具有良好的结合力和延展性，铆钉在铆接后，变形端仍能保持耐中性盐雾试验288h，二氧化硫气体腐蚀试验96h，自然曝晒试验达到60个月未锈，外观黑色连续。从而保证了铆钉铆接后不再进行涂装也能达到外观及耐蚀性要求，而且整个表面处理层和生产过程均符合环保标准。
对比例1：
(1)锌层厚度10.3μm；
(2)三价铬黑色钝化液中，A液和B液的照质量比为1:1.8；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液70g，硫酸钴20g，硫酸钠35g，硫酸镍15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸135g，浓硝酸95g，苹果酸180g，其余为水。
每升三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为210g，其余为水。
表601：钝化处理参数
工序名称 钝化温度(℃) 钝化时间(s) 烘干温度(℃) 烘干时间(s)
工序参数 25 55 75 20
(3)纳米硅封闭剂采用Zintek-Top-Black S封闭剂(安美特(中国)化学有限公司生产)，粘度采用涂-4杯测量。经过两次涂覆处理后所形成的光亮黑色面涂层的总厚度为3.6μm。
表602：涂覆处理参数
Figure BDA0002606261830000181
(4)进行性能检测试验。
表603：性能检测结果
检测项目 铆前 铆后
外观 完整的光亮黑色 完整的光亮黑色
耐中性盐雾试验(h) 480 144
SO<sub>2</sub>气体腐蚀试验(h) 96 48
结合图21至图24，铆钉在铆前铆后，外观变化较大，表面的面涂层损失严重，外观观感不舒适。铆钉在铆前耐中性盐雾试验480h，二氧化硫气体腐试验96h，与申请相差不大。但由于三价铬黑色钝化膜易覆性能较差，导致面涂层的结合力和延展性不及本申请，铆钉在铆接后，变形端耐中性盐雾试验仅144h，二氧化硫气体腐蚀试验仅48h，然曝晒试验48个月生锈，无法保证铆钉铆接后不再进行涂装也能达到外观及耐蚀性要求。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“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。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种金属连接件的表面处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：
对金属连接件进行电镀锌处理，以在所述金属连接件表面形成锌层；
制备铁盐系三价铬黑色钝化液，并对所述锌层进行钝化处理，以在所述锌层表面形成钝化层；
在所述钝化层表面上，先后以相应设定粘度的纳米硅封闭剂进行多次涂覆处理，以形成面涂层。
2.如权利要求1所述的金属连接件的表面处理方法，其特征在于，所述铁盐系三价铬黑色钝化液包括A液和B液，且A液和B液按照质量比1:1～2混合；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液 60～75g，硫酸钴 15～25g，硫酸亚铁 20～25g，硫酸镍 10～15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸 100～115g，浓硝酸 75～95g，苹果酸 175～200g，苯甲酸钠 7～10g，磷酸氢二钠 40～50g，其余为水。
3.如权利要求2所述的金属连接件的表面处理方法，其特征在于：每升所述铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为200～220g，其余为水。
4.如权利要求1所述的金属连接件的表面处理方法，其特征在于：钝化处理时，钝化温度为10～30℃，钝化时间为45～60s，钝化处理完成后的烘干温度为70～80℃，烘干时间为15～20min。
5.如权利要求1所述的金属连接件的表面处理方法，其特征在于：所述锌层厚度为8～11μm；和/或，
所述面涂层的厚度为2～4μm；和/或，
所述纳米硅封闭剂采用Zintek-Top-Black S、ZintekTop Black SL7或HDH-360Plus封闭剂。
6.如权利要求1所述的金属连接件的表面处理方法，其特征在于：涂覆处理的次数有两次，且先后两次涂覆处理的纳米硅封闭剂的粘度分别为13～15s和8～12s，采用涂-4杯测量。
7.如权利要求1所述的金属连接件的表面处理方法，其特征在于，所述涂覆处理的步骤包括：
将完成钝化的金属连接件浸入纳米硅封闭剂中进行浸泡，
完成浸泡后，进行离心处理；
完成离心处理后，进行烘烤；
完成烘烤后，冷却。
8.如权利要求7所述的金属连接件的表面处理方法，其特征在于：浸泡时间为1～3min，离心速度为200～300r/min，离心时间为2～3min，烘烤温度为170～180℃，烘烤时间为20～30min。
9.一种用于金属连接件表面处理的铁盐系三价铬黑色钝化液，其特征在于：其包括A液和B液，且A液和B液按照质量比1:1～2混合；其中，
每升A液中包括：硫酸铬与草酸钠的络合液 60～75g，硫酸钴 15～25g，硫酸亚铁 20～25g，硫酸镍 10～15g，其余为水；其中，硫酸铬与草酸钠的络合液是由硫酸铬：草酸钠：水以重量比392：136：1000混合而成；
每升B液中包括：浓磷酸 100～115g，浓硝酸 75～95g，苹果酸 175～200g，苯甲酸钠 7～10g，磷酸氢二钠 40～50g，其余为水。
10.如权利要求9所述的铁盐系三价铬黑色钝化液，其特征在于：每升所述铁盐系三价铬黑色钝化液中，A液和B液总质量为200～220g，其余为水。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114214612A (zh) * 2021-12-28 2022-03-22 东风汽车紧固件有限公司 一种镀涂组合用易覆型黑色三价铬钝化方法
CN114277407A (zh) * 2021-12-13 2022-04-05 中国重汽集团济南动力有限公司 一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004346360A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Okuno Chem Ind Co Ltd 黒色化成皮膜形成用組成物
US20050194574A1 (en) * 2004-03-02 2005-09-08 Masaaki Yamamuro Aluminum elements and processes for the preparation of the same and chemical agents therefor
CN1729311A (zh) * 2002-03-14 2006-02-01 迪普索尔化学株式会社 在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的处理溶液以及在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的方法
CN102888601A (zh) * 2012-10-26 2013-01-23 南京大地冷冻食品有限公司 一种镀锌层三价铬黑钝镀液
CN108342725A (zh) * 2018-02-27 2018-07-31 浙江康盛股份有限公司 一种高效稳定的军绿钝化液及其使用方法
CN109338350A (zh) * 2018-12-01 2019-02-15 史少锋 一种电力配电柜的箱体加工制备方法
CN109972068A (zh) * 2019-03-04 2019-07-05 京信通信系统（中国）有限公司 构件的防腐处理方法、耐腐蚀导电构件和设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1729311A (zh) * 2002-03-14 2006-02-01 迪普索尔化学株式会社 在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的处理溶液以及在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的方法
JP2004346360A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Okuno Chem Ind Co Ltd 黒色化成皮膜形成用組成物
US20050194574A1 (en) * 2004-03-02 2005-09-08 Masaaki Yamamuro Aluminum elements and processes for the preparation of the same and chemical agents therefor
CN102888601A (zh) * 2012-10-26 2013-01-23 南京大地冷冻食品有限公司 一种镀锌层三价铬黑钝镀液
CN108342725A (zh) * 2018-02-27 2018-07-31 浙江康盛股份有限公司 一种高效稳定的军绿钝化液及其使用方法
CN109338350A (zh) * 2018-12-01 2019-02-15 史少锋 一种电力配电柜的箱体加工制备方法
CN109972068A (zh) * 2019-03-04 2019-07-05 京信通信系统（中国）有限公司 构件的防腐处理方法、耐腐蚀导电构件和设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114277407A (zh) * 2021-12-13 2022-04-05 中国重汽集团济南动力有限公司 一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法
CN114214612A (zh) * 2021-12-28 2022-03-22 东风汽车紧固件有限公司 一种镀涂组合用易覆型黑色三价铬钝化方法

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