CN112695312A - 钼锆型无磷钝化剂、金属件及其表面钝化处理方法 - Google Patents

钼锆型无磷钝化剂、金属件及其表面钝化处理方法 Download PDF

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    • 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
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Abstract

本发明涉及一种钼锆型无磷钝化剂、金属件及其表面钝化处理方法。该钼锆型无磷钝化剂用于金属件表面预处理，以1000重量份计，包括如下重量份数的成分：5‑20份草酸，1‑3份的硫代硫酸钠，0.5‑3份的钼盐，0.5‑5份的氟锆酸和余量为水。上述钼锆型无磷钝化剂能在钢铁表面上生成结构细致、附着力牢固、连续均匀的有色钝化层，应用于冷轧板、热轧板、角钢等钢铁表面的钝化处理。该钝化液使用寿命长，可采用刷，浸，喷或其组合方式进行钝化。采用温度为10‑50℃，可烘干也可自然晾干，很大程度上节约能耗，钝化时间短，由于钝化剂不含磷，更加环保。也可以配合浸油或者浸钾肥皂做成防锈处理。

Description

钼锆型无磷钝化剂、金属件及其表面钝化处理方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种钼锆型无磷钝化剂、金属件及其表面钝化处理方法。
背景技术
为提高产品表面性能或者外观，通常对工件表面处理。例如，铝、铁及其合金的表面处理工艺深入各行各业中。而且，大多数工作在进行表面处理前还需要经过预处理，例如，进行清洗，除污除油，某些用途的金属件还需要进行钝化，钝化等处理。
钝化处理一般采用钝化剂对金属件进行预处理，以在金属件表面形成膜层，以便进行后续的表面处理，增加后续膜的结合力和防腐力。例如，对金属件进行喷涂处理之前，需要在金属件表面形成钝化层，以在工件处理时对其表面进行防腐，增加工件和涂层之间的附着力。然而，通常使用磷化剂处理，但是磷化剂能耗高，沉淀多，含磷多，对环境危害大。
发明内容
有鉴于此，提供一种结构细致、附着力牢固、安全环保、能耗低且操作简单的钼锆型无磷钝化剂，以及金属件表面钝化处理方法和经过钝化处理后制得的金属件。
一种钼锆型无磷钝化剂，用于在金属件表面形成钝化层，以1000重量份计，包括如下重量份数的成分：5-20份草酸，1-3份的硫代硫酸钠，0.5-3份的钼盐，0.5-5份的氟锆酸，余量为水。
一种金属件表面钝化处理方法，其包括下列步骤：配制如上所述的钼锆型无磷钝化剂，将金属件刷，浸，喷该钼锆型无磷钝化剂溶液，经过预定时间处理后，水洗金属件，干燥。
以及，一种金属件，其表面具有通过如上所述的金属件表面钝化处理方法形成的钝化。
上述钼锆型无磷钝化剂形成的钝化膜层结构细致，附着力牢固。钝化处理时操作简单、能耗低，由于钝化剂不含磷，更加环保，且各成分无毒害无污染，节能环保，安全可靠，可作为钢铁表面喷涂前钝化的处理。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明实施例提供一种钼锆型无磷钝化剂，用于金属件表面预处理，以1000重量份计，包括如下重量份数的成分：5-20份草酸，1-3份的硫代硫酸钠，0.5-3份的钼盐，0.5-5份的氟锆酸，余量为水。
具体地，钼锆型无磷钝化剂还包括0.2-3份的氟化钠和0.5-5份单宁酸。所述氟锆酸的重量份数为1-3份，所述氟化钠的重量份数为0.5-2份，所述单宁酸的重量份数为1-3份。所述草酸的重量份数优选为10-20份。所述钼盐优选为钼酸钠或七钼酸铵，所述硫代硫酸钠的重量份数为2-3份。
在上述钼锆型无磷钝化剂中，通过控制各成分配比平衡，以达到较佳成膜效果。例如，当草酸含量低，成膜则过慢过薄，甚至不能成膜，反之则反应过快导致成膜过快，刚成的膜又会被溶解，膜不够牢固，所以本实施例优选草酸的重量份数为10-20。其中钼盐作为促进剂和膜层的成分，氟化钠用于提高膜层的致密性，氟锆酸对于膜层的致密性，防腐性，附着力都有显著的提高。
本实施例中，上述钼锆型无磷钝化剂形成的钝化膜层结构细致，附着力牢固。钝化处理时操作简单、能耗低，由于钝化剂不含磷，更加环保，且各成分无毒害无污染，节能环保，安全可靠，可作为钢铁表面喷涂前钝化的处理。
本发明实施例还提供一种金属件表面钝化处理方法，其包括下列步骤：配制如上所述的钼锆型无磷钝化剂，将金属件刷，浸，喷该钼锆型无磷钝化剂溶液，经过预定时间处理后，水洗金属件，干燥。
在金属件浸入钼锆型无磷钝化剂溶液表面处理时，钼锆型无磷钝化剂温度控制在10℃-50℃，优选为控制在35℃左右。金属件浸入钼锆型无磷钝化剂溶液的时间优选为5-15分钟。本发明实施例还提供一种金属件，其通过如上所述的金属件表面钝化处理方法进行处理，在金属件表面形成钝化层。钝化可对金属件进行保护，且色泽光亮。以下通过具体实例说明本发明实施例的钼锆型无磷钝化剂及其处理方法等方面。
实施例1
按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份)：5份草酸，1份的硫代硫酸钠，0.5份的钼盐，0.5份的氟锆酸和余量为水，搅拌，混合均匀，配制成钼锆型无磷钝化剂。
处理方法：配制好钼锆型无磷钝化剂，即钝化液，即；金属件以冷轧板为例，将表面洁净的冷轧板浸入钝化液中，控制温度在35℃，经过10分钟浸泡处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及时添加钼锆型无磷钝化剂，以保证工作液的效果。钝化后干燥温度不宜过高，应控制在常温至120摄氏度，防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。
经过上述无磷钝化剂处理后，观察工件表面，发现工件表面呈彩色，颜色均匀，钝化细致，喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试，附着力评定1级。
实施例2
按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份)：10份草酸，2份的硫代硫酸钠，1份的钼盐，1份的氟锆酸，0.2份的氟化钠，0.5份单宁酸，余量为水，搅拌，混合均匀，配制成钼锆型无磷钝化剂。
处理方法：配制好钼锆型无磷钝化剂，即钝化液；金属件以冷轧板为例，将表面洁净的冷轧板浸入钝化液中，控制温度在35℃，经过10分钟浸泡处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及时添加钼锆型无磷钝化剂，以保证工作液的效果。钝化后干燥温度不宜过高，应控制在常温至120摄氏度，防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。
经过上述无磷钝化剂处理后，观察工件表面，发现工件表面呈彩色，颜色均匀，钝化细致，喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试，附着力评定0级。
实施例3
按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份)：15份草酸，3份的硫代硫酸钠，2份的钼盐，2份的氟锆酸，1份的氟化钠，1份单宁酸，余量为水，搅拌，混合均匀，配制成钼锆型无磷钝化剂。
处理方法：配制好钼锆型无磷钝化剂，即钝化液；金属件以冷轧板为例，将表面洁净的冷轧板浸入钝化液中，控制温度在35℃，经过10分钟浸泡处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及时添加钼锆型无磷钝化剂，以保证工作液的效果。钝化后干燥温度不宜过高，应控制在常温至120摄氏度，防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。
经过上述无磷钝化剂处理后，观察工件表面，发现工件表面呈彩色，颜色均匀，钝化细致，喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试，附着力评定0级。
实施例4
按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份)：20份草酸，3份的硫代硫酸钠，2份的钼盐，3份的氟锆酸，2份的氟化钠，3份单宁酸，余量为水，搅拌，混合均匀，配制成钼锆型无磷钝化剂。
处理方法：配制好钼锆型无磷钝化剂，即钝化液；金属件以冷轧板为例，将表面洁净的冷轧板浸入钝化液中，控制温度在35℃，经过10分钟浸泡处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及时添加钼锆型无磷钝化剂，以保证工作液的效果。钝化干燥温度不宜过高，应控制在常温至120摄氏度，防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。
经过上述无磷钝化剂处理后，观察工件表面，发现工件表面呈彩色，颜色均匀，钝化细致，喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试，附着力评定0级。
实施例5
按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份)：20份草酸，3份的硫代硫酸钠，3份的钼盐，5份的氟锆酸，3份的氟化钠，5份单宁酸，余量为水，搅拌，混合均匀，配制成钼锆型无磷钝化剂。
处理方法：配制好钼锆型无磷钝化剂，即钝化液；金属件以冷轧板为例，将表面洁净的冷轧板浸入钝化液中，控制温度在35℃，经过10分钟浸泡处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及时添加钼锆型无磷钝化剂，以保证工作液的效果。钝化后干燥温度不宜过高，应控制在常温至120摄氏度，防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。
经过上述无磷钝化剂处理后，观察工件表面，发现工件表面呈彩色，颜色均匀，钝化细致，喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试，附着力评定0级。
需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种钼锆型无磷钝化剂，用于在金属件表面形成钝化层，其特征在于，以1000重量份计，包括如下重量份数的成分：5-20份草酸，1-3份的硫代硫酸钠，0.5-3份的钼盐，0.5-5份的氟锆酸和余量为水。
2.如权利要求1所述的钼锆型无磷钝化剂，其特征在于，还包括0.2-3份的氟化钠和0.5-5份单宁酸。
3.如权利要求1所述的钼锆型无磷钝化剂，其特征在于，所述钼盐的重量份数为1-2份。
4.如权利要求1所述的钼锆型无磷钝化剂，其特征在于，所述钼盐为钼酸钠或七钼酸铵。
5.如权利要求1所述的钼锆型无磷钝化剂，其特征在于，所述草酸的重量份数为10-20份。
6.如权利要求1所述的钼锆型无磷钝化剂，其特征在于，所述硫代硫酸钠的重量份数为2-3份。
7.如权利要求2所述的钼锆型无磷钝化剂，其特征在于，所述氟锆酸的重量份数为1-3份，所述氟化钠的重量份数为0.5-2份，所述单宁酸的重量份数为1-3份。
8.一种金属件表面钝化处理方法，其包括下列步骤：配制如权利要求1-7任一项所述的钼锆型无磷钝化剂，将金属件刷，浸，喷该钼锆型无磷钝化剂溶液，经过预定时间处理后，水洗金属件，干燥。
9.一种金属件，其特征在于，所述金属件表面通过如权利要求8所述的金属件表面钝化处理方法形成有钝化层。
10.如权利要求9所述的金属件，其特征在于，所述金属件为冷轧板、热轧板或角钢。
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