CN1445382A - 锌、铁金属及其组件同槽磷化方法 - Google Patents

锌、铁金属及其组件同槽磷化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，其特点是：配制适合铁与锌成膜并能控制Zn+与H+离子反应速度的磷化液，将所述磷化液与锌、铁金属及其组件放置于同一槽中，在温度为15℃～60℃条件下，被处理件同槽磷化处理3～15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜。本发明的特点是配制适合铁与锌成膜的促进剂、能控制Zn+与H+离子反应速度的化合物，选择合适的磷化工艺参数，使锌、铁金属表面及其组件在常温下同槽磷化处理所获得的磷化膜的各项性能达到国家标准的性能要求，在锌、铁表面上能同时生成性能优良的磷化膜。

Description

锌、铁金属及其组件同槽磷化方法
所属技术领域
本发明涉及锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，对锌构件、铁构件及其组合件，能在同一槽中，同样的工艺参数条件下同时生成均匀、致密，耐蚀性能优良的灰色磷化膜，这种膜与油漆或喷塑涂层具有良好的物理机械性能，如附着力、冲击性能等。
背景技术
锌、铁构件在涂装前都必须经过除油、除锈、磷化等涂装前处理工序，以提高涂层的耐腐蚀性能和结合力。对于单一板材，如冷轧板，锌、铁合金板等板材的单独前处理工序，目前已经有较成熟的工艺，但如果将上述三类板材同槽处理，就会顾此失彼，一般只能侧重于其中一种板材的处理质量，其他板材的表面磷化膜质量不能得到保证。例如：在处理冷轧板为主的前置处理工艺流程中，一般侧重考虑冷轧板的表面磷化处理质量，而同槽的镀锌板或锌铁合金板表面不能形成磷化膜，只能考虑其切断面的磷化。若是以处理镀锌板或锌铁合金板为主的前处理工艺，则只考虑镀锌板或锌铁合金板表面的磷化，而同槽冷轧板的磷化则需另外处理。因此，现有技术中要获得理想磷化膜，必须将单一板材作单独磷化处理。
技术内容
本发明需要解决的技术问题，即本发明的目的是为了提供一种锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，采用该方法能同时在锌、铁金属及其组件表面形成均匀的磷化膜。
本发明的技术问题可以通过采取如下技术方案解决：锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，其特点是：配制适合铁与锌成膜并能控制Zn+与H+离子反应速度的磷化液，将所述磷化液与锌、铁金属及其组件放置于同一槽中，在温度为15℃～60℃条件下，将被处理件同槽浸渍磷化处理3～15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜；或在温度为15℃～60℃条件下，将被处理件同槽喷淋磷化处理3～15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜；或在温度为15℃～60℃条件下，将被处理件同槽先喷淋磷化处理后浸渍磷化处理共3～15分钟，也可先浸渍磷化处理后喷淋磷化处理共3～15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜；。
本发明的特点是配制适合铁与锌成膜的促进剂、能控制Zn+与H+离子反应速度的化合物，选择合适的磷化工艺参数，使锌、铁金属表面及其组件在常温下同槽磷化处理所获得的磷化膜的各项性能达到国家标准的性能要求，在锌、铁表面上能同时生成性能优良的磷化膜。
本发明的技术问题还可通过采取如下措施解决：
构成所述磷化液的各物质含量为：
总磷酸盐                   10～25克/升
Zn2+                      1.0～7.0克/升，
Ni2+                      0.5～5.0克/升
Mn2+                      0.5～5.0克/升
No- 3                     3～20克/升
F-                       0.1～4.0克/升
ClO- 3                    0.1～4.0克/升
No- 2                     0.1～0.50克/升
有机硝化合物               0.5～5.0克/升，
有机络合物                 0.2～5.0克/升，
水                         余量
本发明具有如下突出效果：
1、本发明的突出优点是同槽磷化液中含有适合铁与锌成膜的促进剂(去极化作用，有利于成膜)及有效控制Zn+、H+离子反应速度的化合物。因此，即使锌、铁金属在磷化液中电位差别较大，反应速度有较大差别，在选择合适的磷化温度、时间等工艺参数的条件下，也能使锌、铁金属及其组件的表面形成均匀磷化膜，并且所获得的磷化膜的各项性能达到国家标准的性能要求。能够克服现有技术同槽磷化处理两种以上不同板材时存在顾此失彼，只能侧重其中一种板材表面磷化质量的缺点，
2、无需增加场地、设备、材料成本，常温处理槽液稳定、工艺参数控制简单，沉渣少，生产中便于维护与控制，适用于锌铁件及其组合件的浸渍或喷淋磷化处理。便于生产中工艺的维护与管理，使之适合于规模化生产。
具体实施方式
                      实例1.
配制适合锌、铁金属表面同槽磷化处理的磷化液，组成该磷化液的物质含量为：
总磷酸盐                             10.5克/升
Zn2 +                               3.5克/升
Ni2 +                               2.5克/升
Mn2 +                               1.5克/升
NO3 -                               4.0克/升
F-                                 0.1克/升
EDTA                                1.5克/升
多羟基羧酸聚合物                     0.5克/升
基苯磺酸化合物                       0.5克/升
ClO3 -                              1.0克/升
NO2 -                               0.1克/升
水                                  余量
本实施例中：控制游离酸浓度0.5～2.0点，磷化温度为45℃，将处理件同槽浸渍磷化处理6分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜，使锌、铁金属及其组合件的表面形成重达1.5～3.5克/m2的磷化膜。EDTA俗称乙二胺四乙酸二钠。总磷酸盐指磷酸和磷酸氢钠，多羟基羧酸聚合物指植酸(C6H24P6)和1-羟基-1，1-2膦酸，硝基磺酸化合物指硝基苯磺酸钠。
                      实例2.
配制适合锌、铁金属表面同槽磷化处理的磷化液，组成该磷化液的物质含量为：
总磷酸盐                           15克/升
Zn2 +                             1.2克/升
Ni2 +                             3.5克/升
Mn2 +                             2.0克/升
NO3 -                             7.5克/升
F-                               0.2克/升
EDTA                              0.75克/升
多羟基羧酸聚合物                  1.0克/升
硝基苯磺酸化合物                  2.5克/升
ClO3 -                           2.0克/升
NO2 -                            0.3克/升
水                                余量
本实施例中：控制游离酸浓度0.5～2.0点，磷化温度为15℃，将被处理件同槽喷淋磷化处理15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜，使锌、铁金属及其组合件的表面形成重达1.5～3.5克/m2的磷化膜。EDTA俗称乙二胺四乙酸二钠。总磷酸盐指磷酸和磷酸氢钠，多羟基羧酸聚合物指植酸(C6H24P6)和1-羟基-1，1-2膦酸，硝基磺酸化合物指硝基苯磺酸钠。
                      实例3.
配制适合锌、铁金属表面同槽磷化处理的磷化液，组成该磷化液的物质含量为：
总磷酸盐                          12.5克/升
Zn2 +                            2.5克/升
Ni2 +                            0.5克/升
Mn2 +                            3.0克/升
NO3 -                            5.0克/升
F-                              0.2克/升
EDTA                             0.3克/升
多羟基羧酸化合物                 1.0克/升
ClO3 -                           1.5克/升
NO2 -                            0.2克/升
水                               余量
本实施例中：控制游离酸浓度0.5～2.0点，磷化温度为35℃，将被处理件同槽先喷淋磷化处理后浸渍磷化处理共10分钟，使锌、铁金属及其组合件的表面形成重达1.5～3.5克/m2的磷化膜。EDTA俗称乙二胺四乙酸二钠。总磷酸盐指磷酸和磷酸氢钠，多羟基羧酸聚合物指植酸(C6H24P6)和1-羟基-1，1-2膦酸，硝基磺酸化合物指硝基苯磺酸钠。
                      实例4.
配制适合锌、铁金属表面同槽磷化处理的磷化液，组成该磷化液的物质含量为：
锌、铁金属表面同槽磷化处理的磷化液，其组份为：
总磷酸盐                          20克/升
Zn2 +                            1.5克/升
Ni2 +                            3.0克/升
Mn2 +                            2.5克/升
NO3 -                            4.5克/升
F-                              0.3克/升
EDTA                             0.5克/升
多羟基羧酸聚合物                 1.5克/升
硝基苯磺酸化合物                 2.0克/升
ClO3 -                          1.0克/升
NO2 -                           0.1克/升
水                               余量
本实施例中：控制游离酸浓度0.5～2.0点，磷化温度为60℃，先浸渍磷化处理后喷淋磷化处理共3，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜。磷化时间3分钟，使锌、铁金属及其组合件的表面形成重达1.5～3.5克/m2的磷化膜。EDTA俗称乙二胺四乙酸二钠。总磷酸盐指磷酸和磷酸氢钠，多羟基羧酸聚合物指植酸(C6H24P6)和1-羟基-1，1-2膦酸，硝基磺酸化合物指硝基苯磺酸钠。

Claims (6)

1、锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，其特征是：配制适合铁与锌成膜并能控制Zn+与H+离子反应速度的磷化液，使该磷化液的游离酸浓度为0.5～2.0点，将所述磷化液与锌、铁金属及其组件放置于同一槽中，在温度为15℃～60℃条件下，被处理件同槽浸渍磷化处理3～15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜。
2、锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，其特征是：配制适合铁与锌成膜并能控制Zn+与H+离子反应速度的磷化液，使该磷化液的游离酸浓度为0.5～2.0点，将所述磷化液与锌、铁金属及其组件放置于同一槽中，在温度为15℃～60℃条件下，将被处理件同槽喷淋磷化处理3～15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜。
3、锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，其特征是：配制适合铁与锌成膜并能控制Zn+与H+离子反应速度的磷化液，使该磷化液的游离酸浓度为0.5～2.0点，将所述磷化液与锌、铁金属及其组件放置于同一槽中，在温度为15℃～60℃条件下，将被处理件同槽先喷淋磷化处理后浸渍磷化处理共3～15分钟，或先浸渍磷化处理后喷淋磷化处理共3～15分钟，使同槽中的锌、铁金属及其组合件的表面同时形成均匀磷化膜。
4、如权利要求1至3任一权利要求所述的锌、铁金属及其组件同槽磷化方法所用的磷化液，其特征是：构成所述磷化液的各物质含量为：
总磷酸盐             10～25克/升
Zn2+                1.0～7.0克/升，
Ni2+                0.5～5.0克/升
Mn2+                0.5～5.0克/升
No- 3               3～20克/升
F-                 0.1～4.0克/升
ClO- 3              0.1～4.0克/升
No- 2               0.1～0.50克/升
有机硝化合物         0.5～5.0克/升，
有机络合物           0.2～5.0克/升，
水                   余量
5、如权利要求4所述的锌、铁金属及其组件同槽磷化方法所用的磷化液，其特征是：所述总磷酸盐为磷酸和磷酸氢钠；所述有机硝化合物为硝基磺酸盐；有机络合物为多羟基羧酸化合物，包括植酸、HEDP、EDTA。
6、如权利要求1至3任一权利要求所述的锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，其特征是：适用于钢铁金属表面、电解锌金属表面、锌铁合金金属表面以及上述三种金属表面的任意组合件的表面磷化处理。
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