CN114277407A - 一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法，在待挤压变形的零件表面进行电镀锌处理、均匀钝化，形成防腐蚀层底层，然后进行冷挤压变形，在变形部位表面涂覆一层钝化剂，作为防腐蚀层上层，防腐蚀层底层的厚度为10~16um。将延展性好的电镀锌层作为冷挤压产品的防腐蚀层的底层，待冷挤压变形后，零件的耐腐蚀性能明显优于渗锌、渗锌铝工艺，零件进行冷挤压变形后，在变形部位的表面涂覆一层钝化剂作为防腐蚀层的上层，干燥后产品变形区的防腐蚀性进一步提高。
Description
技术领域
本发明属于表面防腐技术领域，具体涉及一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法。
背景技术
冷挤压产品由于其独特的优越性，目前已经在机械、冶金、航空航天、汽车、兵器等众多领域内得到广泛的应用。冷挤压工艺与汽车工业有着非常密切的关系，是一种金属塑性成形加工方法，在不破坏金属的前提下使金属体积塑性转移，相对于传统的切削加工能够显著降低原材料的消耗、提高劳动生产率，降低成本。
金属零件常用的表面防腐工艺包括磷化、氧化、达克罗、电镀锌、电镀锌镍、渗锌和渗锌铝等，其防腐蚀性能的优劣一般是对于零件非变形情况下而言。通常，磷化和氧化用于防腐蚀性能要求较低的情况，电镀锌、电镀锌镍、渗锌和渗锌铝用于高的防腐蚀性能要求（在非变形件中，渗锌和渗锌铝处理件的防腐蚀性能明显优于电镀锌）。上述各种工艺在产品零件非变形情况下的防腐蚀性能优劣是众所周知，但在产品零件冷挤压变形（金属塑性成形）后，因防护膜性质不同而遭到破坏的严重程度不一，因此变形部位防腐蚀作用大大降低，降低的程度不一，关于这方面的研究未见报道。
因此，如何提高冷挤压件的耐腐蚀性能，使表面处理过的产品零件在挤压变形后防腐蚀能力满足防腐蚀要求具有重要意义。
发明内容
针对现有技术中存在的冷挤压变形后的零件防腐蚀性能遭到破坏的问题，本发明提供了一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法，选用膜层延展性好的电镀锌层作为冷挤压产品的防腐蚀层底层，然后经冷挤压变形后，在变形部位的表面涂覆上一种钝化剂、干燥，使产品变形区的防腐蚀性能大大提高。
本发明通过以下技术方案实现：
一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法，在待挤压变形的零件表面进行电镀锌处理、均匀钝化，形成防腐蚀层底层，然后进行冷挤压变形，在变形部位表面涂覆一层钝化剂，作为防腐蚀层上层。
进一步地，所述的防腐蚀层底层的厚度为10~16um。
进一步地，所述的均匀钝化后还包括封闭处理。
进一步地，所述的变形部位表面涂覆的钝化剂为无铬钝化剂。
本发明中，经过冷挤压变形后，变形部位表面的膜层因遭到破坏，防腐蚀性能变的非常差，严重影响了产品的防腐蚀性能。通过对电镀锌、渗锌、渗锌铝等表面处理工艺的防腐蚀性比较，电镀锌工艺处理的零件表面，在冷挤压过程中膜层的延展性较好，变形后的防腐蚀性能最好，渗锌次之，渗锌铝最差。对挤压变形后的零件表面涂覆一层无铬钝化剂后，出白锈时间和出红锈时间远远大于不涂覆的，涂覆比不涂覆的防腐蚀性能大大提高。
有益效果
本发明通过对冷挤压件的防腐蚀表面处理工艺进行研究，发现将延展性好的电镀锌层作为冷挤压产品的防腐蚀层的底层，待冷挤压变形后，零件的耐腐蚀性能明显优于渗锌、渗锌铝工艺，零件进行冷挤压变形后，在变形部位的表面涂覆一种无铬钝化剂作为防腐蚀层的上层，干燥后产品变形区的防腐蚀性进一步提高。
附图说明
图1为铆钉冷挤压变形结构示意图；
图2为实施例1和对比例1表面处理的铆接成型头部盐雾处理48h图片；
图3为实施例1和对比例1表面处理的铆接成型头部盐雾处理144h图片；
图4为实施例1和对比例1表面处理的铆接成型头部盐雾处理216h图片；
图5为实施例1和对比例1表面处理的铆接成型头部盐雾处理300h图片；
图6为对比例2表面处理的铆接成型头部盐雾处理96h图片；
图7为对比例3表面处理的铆接成型头部盐雾处理96h图片；
图8为对比例4表面处理的铆接成型头部盐雾处理96h图片。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以某种电镀锌车架铆钉冷挤压变形的防腐蚀试验为例，以下列实施例具体工艺方法进行阐述。
下列实施例及对比例进行冷挤压变形的铆钉结构示意图如图1所示。
本发明实施例中的钝化剂为商业购买的无铬钝化剂。
实施例1
将一端为铆钉帽、主杆为圆柱形的铆钉表面进行电镀锌处理，电镀锌层的厚度为16μm，进行常规的钝化处理和封闭处理，然后将两块打孔的实验样板进行铆接，一端铆钉帽固定，对圆柱形一端进行冷挤压变形处理，将两块实验板固定，然后在铆接成形头部涂覆一层无铬钝化剂，作为防腐蚀层上层。
实施例2
将一端为铆钉帽、主杆为圆柱形的铆钉表面进行电镀锌处理，电镀锌层的厚度为10μm，进行常规的钝化处理和封闭处理，然后将两块打孔的实验样板进行铆接，一端铆钉帽固定，对圆柱形一端进行冷挤压变形处理，将两块实验板固定，然后对铆接成形头部涂覆一层无铬钝化剂，作为防腐蚀层上层。
对比例1
将一端为铆钉帽、主杆为圆柱形的铆钉表面进行电镀锌处理，电镀锌层的厚度为16μm，进行常规的钝化处理和封闭处理，然后将两块打孔的实验样板进行铆接，一端铆钉帽固定，对圆柱形一端进行冷挤压变形处理，将两块实验板固定。
对比例2
将一端为铆钉帽、主杆为圆柱形的铆钉表面进行电镀锌处理，电镀锌层的厚度为8.5μm，进行常规的钝化处理和封闭处理，然后将两块打孔的实验样板进行铆接，一端铆钉帽固定，对圆柱形一端进行冷挤压变形处理，将两块实验板固定。
对比例3
将一端为铆钉帽、主杆为圆柱形的铆钉表面进行渗锌铝处理，渗锌铝层的厚度为32μm，然后将两块打孔的实验样板进行铆接，一端铆钉帽固定，对圆柱形一端进行冷挤压变形处理，将两块实验板固定。
对比例4
将一端为铆钉帽、主杆为圆柱形的铆钉表面进行渗锌处理，渗锌层的厚度为35μm，然后将两块打孔的实验样板进行铆接，一端铆钉帽固定，对圆柱形一端进行冷挤压变形处理，将两块实验板固定。
应用实施例
防腐蚀性能检测
（1）盐雾试验箱:按GB/T10125《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验（NSS试验）。试验参数为：沉降量（1~2）ml/（80cm2.24h），pH值6.5~7.2，NaCl浓度5%，温度35℃。
（2）将采用实施例1和对比例1所述的表面处理方法处理的铆接件置于盐雾试验箱中，铆接成型头部正面朝上（每种方法均设置两颗铆钉），观察铆接成型头部出现白锈和红锈的时间，如下表1所示，处理时间为48h、144h、216h和300h的铆接成型头部图片分别如图2~5所示（其中前两颗铆钉为对比例1表面处理方法，后两颗铆钉采用对实施例1表面处理方法）。结果表明，涂覆一层无铬钝化剂后出白锈时间和出红锈时间远远大于不涂覆的，涂覆比不涂覆的防腐蚀性能大大提高。
（3）将采用对比例2~4所述的表面处理方法处理的铆接件置于盐雾试验箱中，铆接成型头部正面朝上，观察铆接成型头部出现白锈和红锈的时间如下表2所示，对比例2~4方法处理的铆接成型头部盐雾处理（96h）图片如图6~8所示。结果表明，表面处理过的零件经过冷挤压变形后，变形部位表面的膜层因遭到破坏，防腐蚀性能变的非常差，严重影响了产品的防腐蚀性能。通过对电镀锌、渗锌、渗锌铝等表面处理工艺的防腐蚀性比较，电镀锌工艺处理的零件表面，在冷挤压过程中膜层的延展性较好，变形后的防腐蚀性能最好，渗锌次之，渗锌铝最差。
表1 实施例1和对比例1表面处理后对铆钉耐腐蚀性能的影响
表2对比例2~4不同表面处理方法对铆钉耐腐蚀性能的影响
Claims (4)
1.一种提高冷挤压件防腐蚀性的表面处理方法，其特征在于，在待挤压变形的零件表面进行电镀锌处理、均匀钝化，形成防腐蚀层底层，然后进行冷挤压变形，在变形部位表面涂覆一层钝化剂，作为防腐蚀层上层。
2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述的防腐蚀层底层的厚度为10~16um。
3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述的均匀钝化后还包括封闭处理。
4.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述的变形部位表面涂覆的钝化剂为无铬钝化剂。
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2021
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