CN115125541B - 一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,包括以下步骤:S1、初次漂洗;S2、除油;S3、二次漂洗;S4、浸泡防变色剂;S5、三次漂洗;S6、除水;本发明通过对于锡青铜的表面多次漂洗以及表面除油、浸泡防变色剂处理的工艺,有效地对锡青铜表面进行了抗氧化处理,且处理的手段步骤简单,有效地降低了锡青铜产品的不良率,具有较高的推广价值与商业化价值。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面抗氧化处理领域,具体而言,涉及一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺。
背景技术
锡青铜是以锡为主要合金元素的青铜,含锡量一般在3~14%之间,主要用于制作弹性元件和耐磨零件,锡青铜弹性元件和耐磨零件的含锡量不超过8%,有时还添加磷、铅、锌等元素。磷是良好的脱氧剂,还能改善流动性和耐磨性。锡青铜中加铅可改善可切削性和耐磨性,加锌可改善铸造性能。同时锡青铜也具有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性,易切削加工,钎焊和焊接性能好,收缩系数小,无磁性,可用线材火焰喷涂和电弧喷涂制备青铜衬套、轴套、抗磁元件等涂层,常见的尺寸规格有Ф1.6mm、Ф2.3mm。具有较高的强度、耐蚀性和优良的铸造性能,长期以来广泛应用于各工业部门中。
然而锡青铜的产品在加工后,由于材料中铜含量较高,产品在空气中放置一段时间后容易氧化变色,目前普通的清洗线防氧化效果很差,尤其是在南方天气潮湿的环境中,更易发生氧化现象,给生产和储存带来了很大的问题,对于加工工厂的损失也较为严重,而目前通过常规手段对锡青铜产品进行表面抗氧化处理,一般采用脱脂、酸洗、刷洗/研磨、防氧化、脱水、烘干等工艺步骤对锡青铜产品进行表面抗氧化处理,但效果都比较一般,且处理手段复杂,成本也较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,以解决目前常规锡青铜表面抗氧化处理效果差,且处理手段复杂的问题。
为解决上述问题,本发明提供一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,包括以下步骤:
S1、初次漂洗:控制纯水槽内pH为6-8,在室温下通过纯水对锡青铜进行超声波漂洗;
S2、除油:将步骤S1处理后的锡青铜放置在除油槽中,进一步的加入质量配比为1:1的脱脂剂以及纯水,控制pH为11-14,进行超声波漂洗;所述脱脂剂包括抗凝剂、表面活性剂、抗腐蚀剂、除油剂以及水;
S3、二次漂洗:将步骤S2处理后的锡青铜在pH为6-8的条件下,在纯水中进行超声波漂洗;
S4、浸泡防变色剂:按质量配比1:3将防变色剂与纯水添加至浸泡槽中得到浸泡液,控制pH为6-8的条件下,将步骤S3处理后的锡青铜浸入到浸泡槽中进行浸泡处理;所述防变色剂包括乳化剂、硫脲、防腐剂、除油剂、硅酸钠以及水;
S5、三次漂洗:将步骤S4处理后的锡青铜放入纯水槽中再次超声波漂洗,控制pH为6-8;
S6、除水:将S5处理后的锡青铜表面除水后即完成表面抗氧化处理。
作为优选的方案,所述脱脂剂以质量配比计,由以下原料组成:抗凝剂:18.5%+10%;表面活性剂:35%;抗腐蚀剂:1.5%;除油剂:20%,余量为水。
作为优选的方案,所述抗凝剂为质量配比为18.5:10的乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠的组合物;所述表面活性剂为2-乙基己基硫酸酯钠盐或双酚A聚氧乙烯醚;所述除油剂为质量配比为3:1:1的氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠的组合物;所述防腐蚀剂为质量配比为1:1的苯甲酸、丙二酸的组合物。
本发明通过上述脱脂剂的原料配比,通过上述配比抗凝剂组合物、表面活性剂、除油剂组合物以及防腐蚀剂的协同效应,能够对锡青铜表面进行彻底的油脂清洗,为后续的防变色剂处理做下铺垫。
作为优选的方案,所述防变色剂以质量配比计,由以下原料组成:乳化剂:0.5%;硫脲:3%;防腐剂:6.5%;除油剂:0.2%;硅酸钠:1%,余量为水。
通过上述配比防变色剂的配方及其配比,能够对锡青铜表面进行抗氧化处理,且在上述脱脂剂处理后,进一步地使用本发明的防变色剂,二者能够起到协同的作用,进一步地加强锡青铜表面的抗氧化能力。
作为优选的方案,所述步骤S1、S3、S5中,所述超声波漂洗的条件为:控制纯水槽内无铜屑残留,且通过活水溢流对锡青铜表面进行冲洗,且所述纯水需盖过所述锡青铜表面,所述超声波漂洗的时间为4-5分钟。
作为优选的方案,所述步骤S4中,所述浸泡处理的时间为30秒,且要求所述浸泡液完全盖过所述锡青铜。
作为优选的方案,所述步骤S2中,所述超声波漂洗的时间为2-3分钟。
作为优选的方案,所述步骤S6包括对锡青铜依次进行吹水、烘干以及自然冷却的步骤。
作为优选的方案,所述吹水包括:通过手持气枪对锡青铜表面吹气,保证锡青铜表面无水渍残留;所述烘干包括:在75-85℃的温度下将锡青铜烘干;所述自然冷却包括:待锡青铜表面随室温冷却至常温。
作为优选的方案,所述吹气的时间为2-3分钟;所述烘干的时间为10分钟。
本发明通过对锡青铜进行三次漂洗,结合每次漂洗之间的处理,包括在初次漂洗后进行除油,在第二次漂洗后进行防变色剂的浸泡,以及在防变色剂浸泡后的第三次浸泡、吹水,有效地对锡青铜表面进行了抗氧化处理,且通过本发明中的脱脂剂以及防变色剂的联合处理,能够在去除锡青铜表面油脂的前提下,加强锡青铜表面的抗氧化性能,且本发明的操作方法简单,无需繁琐的设备,通过本发明的方法处理后得到的锡青铜良品率高,具有较高的商业价值与推广价值。
具体实施方式
下面将对本发明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做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。
本发明提供了一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,包括以下步骤:
S1、初次漂洗:控制纯水槽内pH为6-8,在室温下通过纯水对锡青铜进行超声波漂洗;
S2、除油:将步骤S1处理后的锡青铜放置在除油槽中,进一步的加入质量配比为1:1的脱脂剂以及纯水,控制pH为11-14,进行超声波漂洗;所述脱脂剂包括抗凝剂、表面活性剂、抗腐蚀剂、除油剂以及水;
S3、二次漂洗:将步骤S2处理后的锡青铜在pH为6-8的条件下,在纯水中进行超声波漂洗;
S4、浸泡防变色剂:按质量配比1:3将防变色剂与纯水添加至浸泡槽中得到浸泡液,控制pH为6-8的条件下,将步骤S3处理后的锡青铜浸入到浸泡槽中进行浸泡处理;所述防变色剂包括乳化剂、硫脲、防腐剂、除油剂、硅酸钠以及水;
S5、三次漂洗:将步骤S4处理后的锡青铜放入纯水槽中再次超声波漂洗,控制pH为6-8;
S6、除水:将S5处理后的锡青铜表面除水后即完成表面抗氧化处理。
优选地,所述脱脂剂以质量配比计,由以下原料组成:抗凝剂:18.5%+10%;表面活性剂:35%;抗腐蚀剂:1.5%;除油剂:20%,余量为水。
所述抗凝剂为质量配比为18.5:10的乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠的组合物;所述表面活性剂为2-乙基己基硫酸酯钠盐或双酚A聚氧乙烯醚;所述除油剂为质量配比为3:1:1的氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠的组合物;所述防腐蚀剂为质量配比为1:1的苯甲酸、丙二酸的组合物。
优选地,所述防变色剂以质量配比计,由以下原料组成:乳化剂:0.5%;硫脲:3%;防腐剂:6.5%;除油剂:0.2%;硅酸钠:1%,余量为水,所述除油剂为东莞盈晖化工有限公司的DH2000-2,所述防腐剂为DLMIT-10,所述乳化剂为聚乙二醇或双酚A聚氧乙烯醚。
优选地,所述步骤S1、S3、S5中,所述超声波漂洗的条件为:控制纯水槽内无铜屑残留,且通过活水溢流对锡青铜表面进行冲洗,且所述纯水需盖过所述锡青铜表面,所述超声波漂洗的时间为4-5分钟。
优选地,所述步骤S4中,所述浸泡处理的时间为30秒,且要求所述浸泡液完全盖过所述锡青铜。
优选地,所述步骤S2中,所述超声波漂洗的时间为2-3分钟。
优选地,所述步骤S6包括吹水、烘干以及自然冷却的步骤。
优选地,所述吹水包括:通过手持气枪对锡青铜表面吹气,保证锡青铜表面无水渍残留;所述烘干包括:在75-85℃的温度下将锡青铜烘干;所述自然冷却包括:待锡青铜表面随室温冷却至常温。
作为优选的方案,所述吹气的时间为2-3分钟;所述烘干的时间为10分钟。
以下结合具体的数据对本发明上述的参数范围进行解释:
实施例1:
一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,包括以下步骤:
S1、初次漂洗:控制漂洗槽内pH为6,在室温下将锡青铜装入第一纯水槽中,通过活水溢流,保证槽体内部和水中无铜屑残留,在室温下通过纯水对锡青铜进行超声波漂洗4分钟;
S2、除油:将步骤S1处理后的锡青铜放置在除油槽中,进一步的加入质量配比为1:1的脱脂剂以及纯水,控制pH为11,保证除油槽和溶液中无铜屑残留的情况下,在室温下对锡青铜进行超声波漂洗2分钟;所述的组成为:抗凝剂:18.5%+10%;表面活性剂:35%;抗腐蚀剂:1.5%;除油剂:20%,余量为水;所述抗凝剂为质量配比为18.5:10的乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠的组合物;所述表面活性剂为2-乙基己基硫酸酯钠盐或双酚A聚氧乙烯醚;所述除油剂为质量配比为3:1:1的氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠的组合物;所述防腐蚀剂为质量配比为1:1的苯甲酸、丙二酸的组合物;
S3、二次漂洗:将步骤S2处理后的锡青铜在pH为6的条件下,加入至第二纯水槽中,通过活水溢流,保证槽体内部和水中无铜屑残留,在纯水中进行超声波漂洗4分钟;
S4、浸泡防变色剂:按质量配比1:3将防变色剂与纯水添加至浸泡槽中得到浸泡液,控制pH为6的条件下,保证槽体内部和溶液中无铜屑残留,将步骤S3处理后的锡青铜浸入到浸泡槽中进行浸泡处理,浸泡时间为30秒;所述防变色剂由以下质量配比的原料组成:乳化剂:0.5%;硫脲:3%;防腐剂:6.5%;除油剂:0.2%;硅酸钠:1%,余量为水;
S5、三次漂洗:将步骤S4处理后的锡青铜放入第三纯水槽中,再次超声波漂洗4分钟,保证槽体内部和水中无铜屑残留,控制pH为6;
S6、除水:将S5处理后的锡青铜表面除水后即完成表面抗氧化处理,通过手持气枪对锡青铜表面吹气,保证锡青铜表面无水渍残留;在75℃的温度下将锡青铜烘干;待锡青铜表面随室温冷却至常温,即得到表面抗氧化处理后的锡青铜。
实施例2:
一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,包括以下步骤:
S1、初次漂洗:控制漂洗槽内pH为7,在室温下将锡青铜装入第一纯水槽中,通过活水溢流,保证槽体内部和水中无铜屑残留,在室温下通过纯水对锡青铜进行超声波漂洗4.5分钟;
S2、除油:将步骤S1处理后的锡青铜放置在除油槽中,进一步的加入质量配比为1:1的脱脂剂以及纯水,控制pH为12.5,保证除油槽和溶液中无铜屑残留的情况下,在室温下对锡青铜进行超声波漂洗2.5分钟;所述的组成为:抗凝剂:18.5%+10%;表面活性剂:35%;抗腐蚀剂:1.5%;除油剂:20%,余量为水;所述抗凝剂为质量配比为18.5:10的乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠的组合物;所述表面活性剂为2-乙基己基硫酸酯钠盐或双酚A聚氧乙烯醚;所述除油剂为质量配比为3:1:1的氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠的组合物;所述防腐蚀剂为质量配比为1:1的苯甲酸、丙二酸的组合物;
S3、二次漂洗:将步骤S2处理后的锡青铜在pH为7的条件下,加入至第二纯水槽中,通过活水溢流,保证槽体内部和水中无铜屑残留,在纯水中进行超声波漂洗4.5分钟;
S4、浸泡防变色剂:按质量配比1:3将防变色剂与纯水添加至浸泡槽中得到浸泡液,控制pH为7的条件下,保证槽体内部和溶液中无铜屑残留,将步骤S3处理后的锡青铜浸入到浸泡槽中进行浸泡处理,浸泡时间为30秒;所述防变色剂由以下质量配比的原料组成:乳化剂:0.5%;硫脲:3%;防腐剂:6.5%;除油剂:0.2%;硅酸钠:1%,余量为水;
S5、三次漂洗:将步骤S4处理后的锡青铜放入第三纯水槽中,再次超声波漂洗4.5分钟,保证槽体内部和水中无铜屑残留,控制pH为7;
S6、除水:将S5处理后的锡青铜表面除水后即完成表面抗氧化处理,通过手持气枪对锡青铜表面吹气,保证锡青铜表面无水渍残留;在80℃的温度下将锡青铜烘干;待锡青铜表面随室温冷却至常温,即得到表面抗氧化处理后的锡青铜。
实施例3:
一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,包括以下步骤:
S1、初次漂洗:控制漂洗槽内pH为8,在室温下将锡青铜装入第一纯水槽中,通过活水溢流,保证槽体内部和水中无铜屑残留,在室温下通过纯水对锡青铜进行超声波漂洗5分钟;
S2、除油:将步骤S1处理后的锡青铜放置在除油槽中,进一步的加入质量配比为1:1的脱脂剂以及纯水,控制pH为11,保证除油槽和溶液中无铜屑残留的情况下,在室温下对锡青铜进行超声波漂洗3分钟;所述的组成为:抗凝剂:18.5%+10%;表面活性剂:35%;抗腐蚀剂:1.5%;除油剂:20%,余量为水;所述抗凝剂为质量配比为18.5:10的乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠的组合物;所述表面活性剂为2-乙基己基硫酸酯钠盐或双酚A聚氧乙烯醚;所述除油剂为质量配比为3:1:1的氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠的组合物;所述防腐蚀剂为质量配比为1:1的苯甲酸、丙二酸的组合物;
S3、二次漂洗:将步骤S2处理后的锡青铜在pH为8的条件下,加入至第二纯水槽中,通过活水溢流,保证槽体内部和水中无铜屑残留,在纯水中进行超声波漂洗5分钟;
S4、浸泡防变色剂:按质量配比1:3将防变色剂与纯水添加至浸泡槽中得到浸泡液,控制pH为8的条件下,保证槽体内部和溶液中无铜屑残留,将步骤S3处理后的锡青铜浸入到浸泡槽中进行浸泡处理,浸泡时间为30秒;所述防变色剂由以下质量配比的原料组成:乳化剂:0.5%;硫脲:3%;防腐剂:6.5%;除油剂:0.2%;硅酸钠:1%,余量为水;
S5、三次漂洗:将步骤S4处理后的锡青铜放入第三纯水槽中,再次超声波漂洗4分钟,保证槽体内部和水中无铜屑残留,控制pH为6;
S6、除水:将S5处理后的锡青铜表面除水后即完成表面抗氧化处理,通过手持气枪对锡青铜表面吹气,保证锡青铜表面无水渍残留;在85℃的温度下将锡青铜烘干;待锡青铜表面随室温冷却至常温,即得到表面抗氧化处理后的锡青铜。
对比例1:
对比例1与实施例2类似,其不同之处在于,在所述步骤S2中采用的脱脂剂用纯水替代,在所述步骤S4中采用的防变色剂用纯水替代;
对比例2:
对比例1与实施例2类似,其不同之处在于,在所述步骤S2中采用的脱脂剂用纯水替代;
对比例3:
对比例1与实施例2类似,其不同之处在于,在所述步骤S4中采用的防变色剂用纯水替代;
对实施例2、对比例1、对比例2、对比例3处理后的锡青铜产品进行了不良率测试,不良率测试为对锡青铜零部件的氧化数量测试,通过显微镜观察零部件的外表面,无明显色差的为未氧化部件,发黄、有色差、霉斑的为氧化的部件,测试的结果如下表所示:
实施例2、对比例1-3处理后的锡青铜产品不良率测试表
从上述的对比中可以得出,通过本发明处理后的锡青铜产品的不良率明显降低了,这也进一步的证明了本发明对于锡青铜的表面抗氧化处理效果好,解决了常规锡青铜表面抗氧化处理效果差,且处理手段复杂的问题。且在同时使用本发明S2、S4中的防变色剂以及脱脂剂后,锡青铜的不良率得到了有效地降低,而单一使用一种时,效果比较一般,同时不使用时,不良率较高,这也进一步的说明了,本发明所采用的两种防变色剂以及脱脂剂,通过先采用脱脂剂对锡青铜表面进行脱脂处理,再进行防变色处理,二者之间存在协同的作用,能够进一步地提高锡青铜表面的抗氧化能力,在二者均采用的实施例2中,不良率得到了有效地降低,并且原有实施例3的漂洗工艺,零件裸露在常温空气中72H之后,部分产品出现氧化,局部发黑严重,不符合要求,而本发明经过对清洗步骤及配方的设计,调整清洗顺序和清洗脱脂剂、防变色剂后,将清洗后的产品在同样条件下放置72H,产品颜色均匀一致,无局部变色现象。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员,在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种锡青铜的表面抗氧化处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、初次漂洗:控制纯水槽内pH为6-8,在室温下通过纯水对锡青铜进行超声波漂洗;
S2、除油:将步骤S1处理后的锡青铜放置在除油槽中,进一步的加入质量配比为1:1的脱脂剂以及纯水,控制pH为11-14,进行超声波漂洗;所述脱脂剂包括抗凝剂、表面活性剂、抗腐蚀剂、除油剂以及水;
S3、二次漂洗:将步骤S2处理后的锡青铜在pH为6-8的条件下,在纯水槽中进行超声波漂洗;
S4、浸泡防变色剂:按质量配比1:3将防变色剂与纯水添加至浸泡槽中得到浸泡液,控制pH为6-8的条件下,将步骤S3处理后的锡青铜浸入到浸泡槽中进行浸泡处理;所述防变色剂包括乳化剂、硫脲、防腐剂、除油剂、硅酸钠以及水;
S5、三次漂洗:将步骤S4处理后的锡青铜放入纯水槽中再次超声波漂洗,控制pH为6-8;
S6、除水:将S5处理后的锡青铜表面除水后即完成表面抗氧化处理;
所述脱脂剂以质量配比计,由以下原料组成:抗凝剂:28.5%;表面活性剂:35%;抗腐蚀剂:1.5%;除油剂:20%;余量为水;
所述抗凝剂为质量配比为18.5:10的乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠的组合物;所述表面活性剂为2-乙基己基硫酸酯钠盐或双酚A聚氧乙烯醚;所述除油剂为质量配比为3:1:1的氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠的组合物;所述抗腐蚀剂为质量配比为1:1的苯甲酸、丙二酸的组合物;
所述防变色剂以质量配比计,由以下原料组成:乳化剂:0.5%;硫脲:3%;防腐剂:6.5%;除油剂:0.2%;硅酸钠:1%,余量为水;所述除油剂为东莞盈晖化工有限公司的DH2000-02,所述防腐剂为MIT-10,所述乳化剂为聚乙二醇或双酚A聚氧乙烯醚。
2.根据权利要求1所述的锡青铜的表面抗氧化处理工艺,其特征在于,所述步骤S1、S3、S5中,所述超声波漂洗的条件为:控制纯水槽内无铜屑残留,且通过活水溢流对锡青铜表面进行冲洗,且所述纯水需盖过所述锡青铜表面,所述超声波漂洗的时间为4-5分钟。
3.根据权利要求1所述的锡青铜的表面抗氧化处理工艺,其特征在于,所述步骤S4中,所述浸泡处理的时间为30秒,且要求所述浸泡液完全盖过所述锡青铜。
4.根据权利要求1所述的锡青铜的表面抗氧化处理工艺,其特征在于,所述步骤S2中,所述超声波漂洗的时间为2-3分钟。
5.根据权利要求1所述的锡青铜的表面抗氧化处理工艺,其特征在于,所述步骤S6包括对锡青铜依次进行吹水、烘干以及自然冷却的步骤。
6.根据权利要求5所述的锡青铜的表面抗氧化处理工艺,其特征在于,所述吹水包括:通过手持气枪对锡青铜表面吹气,保证锡青铜表面无水渍残留;所述烘干包括:在75-85℃的温度下将锡青铜烘干;所述自然冷却包括:待锡青铜表面随室温冷却至常温。
7.根据权利要求6所述的锡青铜的表面抗氧化处理工艺,其特征在于,所述吹气的时间为2-3分钟;所述烘干的时间为10分钟。
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