一種合金鋼材料用磷化液及其磷化工藝的制作方法
【專利摘要】一種合金鋼材料的磷化工藝，通過水洗、除油脫脂、水洗、表面調(diào)整、磷化、水洗干燥得到磷化完成的合金鋼材料。該磷化液中Zn（H2PO4）2為70-90g/L，Ni（NO3）2為7g/L，Zn（NO3）2為80-100g/L，Mn（NO3）2為20-30g/L；同時調(diào)整該磷化液的游離酸為6-10，總酸度為55-70，溫度為75-80℃。本發(fā)明提供的磷化液在磷化過程中不需酸洗，環(huán)保；能消除Cr、Mn元素在磷化過程中對磷化反應的影響。，該磷化工藝在表調(diào)中，加有特定試劑，能有效活化鋼材料表面，形成一種黑色膜，從而使磷化過程穩(wěn)定。
【專利說明】一種合金鋼材料用磷化液及其磷化工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬金屬制品領域，具體涉及一種合金鋼材料的磷化液及其具體的磷化工藝。
【背景技術】
[0002]磷化工藝就是除油脫脂.清理工件表面的油污等污物的工藝，經(jīng)化學反應后起到防銹.耐磨作用。
[0003]傳統(tǒng)磷化液配方在應用于合金鋼材料時存在明顯缺陷:其一，傳統(tǒng)工藝中需要進行酸洗，會對合金鋼材料產(chǎn)生影響，且不夠環(huán)保；其二，當合金鋼材料中含Cr、Mn時，傳統(tǒng)磷化配方無法消除Cr、Mn元素在磷化過程中對磷化反應的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供的合金鋼材料用磷化液及其磷化工藝，通過表調(diào)處理，能有效活化鋼材料表面，形成一種黑色膜，從而使磷化過程穩(wěn)定進行。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種合金鋼材料用磷化液，包括以重量份計的以下組分:
Zn (H2PO4) 2 70-90g/L,
Ni (NO3)27g/L，
Zn (NO3)2 80-100g/L,
Mn (NO3) 2 20-30g/L ；
該磷化液的游離酸為6-10，總酸度為55-70，溫度為75-80°C。
[0006]更優(yōu)化的磷化液配方，包括以重量份計的以下組分:
Zn (H2PO4) 2 80g/L,
Ni (NO3)27g/L，
Zn (NO3) 2 80g/L,
Mn (NO3) 2 20g/L ；
該磷化液的游離酸為6-10，總酸度為55-70，溫度為75-80°C。
[0007]采用上述所得的磷化液對合金鋼材料進行磷化的工藝，包括以下步驟:
1)先將合金鋼材料進行水洗，然后進行除油脫脂，再進行水洗；
2)采用表調(diào)液在35-45°C對鋼材料進行表面調(diào)整lmin-3min，鋼材料出槽時手感粘連且表面光滑；
3)中和:將經(jīng)表面調(diào)整后的鋼材料用皂化液進行中和l_2min；
4)磷化:用所述的磷化液對鋼材料采用浸磷方式進行磷化，時間為12-20min，溫度75-80 0C ；
將磷化后的鋼材料水洗，吹干得到磷化完成的合金鋼材料。
[0008]所述除油脫脂后的水洗工藝分為兩次進行，首先采用流水洗lmin，再采用浸泡洗滌2min。通過兩次水洗除油脫脂更充分，清洗更為徹底。
[0009]所述的表調(diào)液采用磷酸、硝酸鎳及絡合劑配成，磷酸:硝酸鎳:絡合劑的配方重量比為1:2:0.5，能有效活化鋼材料表面，形成一種黑色膜，從而使磷化過程穩(wěn)定。
[0010]本發(fā)明提供的磷化液在磷化過程中不需酸洗，無酸洗后余酸排放，節(jié)能環(huán)保；通過本發(fā)明提供的磷化液及磷化工藝進行處理后的合金鋼材料，其表面磷化膜厚、且細致，鹽霧試驗可達30h，是傳統(tǒng)磷化的2-3倍；而且磷化處理的時間短，適用于自動化生產(chǎn)線作業(yè)；同時能消除Cr、Mn元素在磷化過程中對磷化反應的影響，使得磷化效果更好。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例來進一步說明本發(fā)明，但實施例僅在于說明本發(fā)明，而不是對其進行限制。
[0012]實施例1:一種合金鋼材料用磷化液，該磷化液的配方為 調(diào)整該磷化液的游離酸為6-10，總酸度為55-70，溫度保持在75-80°C，其中溶劑為水。
[0013]采用上述所得的磷化液對合金鋼材料進行磷化的工藝，包括以下步驟:
1)先將42CrMo鋼材料進行水洗，然后進行除油脫脂，再進行兩次水洗，一次為流水洗漆lmin,另一次為浸泡洗漆2min ；
2)采用表調(diào)液在35-45°C對鋼材料進行表面調(diào)整lmin-3min，鋼材料出槽時手感粘連且表面光滑；表調(diào)液的具體配方為磷酸:硝酸鎳:絡合劑的配方重量比為1:2:0.5，所述絡合劑為檸檬酸。
[0014]3)中和:將經(jīng)表面調(diào)整后的鋼材料用皂化液進行中和l_2min ；
4)磷化:用所配制的磷化液對42CrMo鋼材料采用浸磷方式進行磷化，時間為12min，溫度 75-80 0C ；
將磷化后的鋼材料水洗，吹干得到磷化完成的合金鋼材料。
[0015]實施例2:
一種合金鋼材料的磷化工藝，具體步驟為:
1)先將合金鋼材料(20CrMoTi)進行水洗，然后進行除油脫脂，再進行兩次水洗，一次為流水洗漆lmin,另一次為浸泡洗漆2min ；
2)采用表調(diào)液在35-45°C對鋼材料進行表面調(diào)整lmin-3min，鋼材料出槽時手感粘連且表面光滑；表調(diào)液的具體配方為磷酸:硝酸鎳:絡合劑的重量比為1:2:0.5，所述絡合劑為酒石酸。
[0016]3)中和:將經(jīng)表面調(diào)整后的鋼材料用皂化液進行中和l_2min ；
4)磷化:配制磷化液，其中磷化液含有
Zn (H2PO4) 2 90g/L,
Ni (NO3)27g/L，
Zn (NO3) 2 90g/L,Mn (NO3) 220g/L ;調(diào)整該磷化液的游離酸為6_10，總酸度為55-70，溫度保持在
75-800C ;然后將合金鋼材料進入磷化液中進行磷化，時間為
用所配制的磷化液對42CrMo鋼材料采用浸磷方式進行磷化，時間為20min，溫度75-80 0C ；
將磷化后的鋼材料水洗，吹干得到磷化完成的合金鋼材料。
[0017]實施例3:
一種合金鋼材料的磷化工藝，具體步驟為:
1)先將鎳合金鋼材料進行水洗，然后進行除油脫脂，再進行兩次水洗，一次為流水洗滌lmin,另一次為浸泡洗漆2min ；
2)采用表調(diào)液在35-45°C對鋼材料進行表面調(diào)整lmin-3min，鋼材料出槽時手感粘連且表面光滑；表調(diào)液的具體配方為磷酸:硝酸鎳:絡合劑的重量比為1:2:0.5，所述絡合劑為檸檬酸。
[0018]3)中和:將經(jīng)表面調(diào)整后的鋼材料用皂化液進行中和l_2min ；
4)磷化:配制磷化液，其中磷化液含有
Zn (H2PO4) 2 80g/L,
Ni (NO3)27g/L，
Zn (NO3) 2 80g/L,
Mn (NO3) 225g/L ;調(diào)整該磷化液的游離酸為6_10，總酸度為55-70，溫度保持在
75-800C ;然后將合金鋼材料進入磷化液中進行磷化，時間為
用所配制的磷化液對42CrMo鋼材料采用浸磷方式進行磷化，時間為15min，溫度75-80 0C ；
將磷化后的鋼材料水洗，吹干得到磷化完成的合金鋼材料。
[0019] 通過該工藝磷化的合金鋼的效果比采用傳統(tǒng)的磷化液及工藝處理的更好:第一是環(huán)保，無酸洗后余酸排放；第二表面磷化膜厚、且細致，鹽霧試驗可達30h，是傳統(tǒng)磷化的2-3倍；第三磷化時間短，適用于自動化生產(chǎn)線作業(yè)。
【權利要求】
1.一種合金鋼材料用磷化液，其特征在于:包括以重量份計的以下組分:
Zn (H2PO4) 2 70-90g/L, Ni (NO3)27g/L， Zn (NO3)2 80-100g/L, Mn (NO3) 2 20-30g/L ； 該磷化液的游離酸為6-10，總酸度為55-70，溫度為75-80°C。
2.根據(jù)權利要求1所述的合金鋼材料用磷化液，其特征在于:包括以重量份計的以下組分: Zn (H2PO4) 2 80 g/L， Ni (NO3)27g/L， Zn (NO3) 2 80g/L, Mn (NO3) 2 20g/L ； 該磷化液的游離酸為6-10，總酸度為55-70，溫度為75-80°C。
3.采用權利要求1或2所述的磷化液對合金鋼材料進行磷化的工藝，其特征在于，包括以下步驟:. 1)先將合金鋼材料進行水洗，然后進行除油脫脂，再進行水洗； 2)采用表調(diào)液在35-45°C對鋼材料進行表面調(diào)整lmin-3min，鋼材料出槽時手感粘連且表面光滑； 3)中和:將經(jīng)表面調(diào)整后的鋼材料用皂化液進行中和l_2min； 4)磷化:用所述的磷化液對鋼材料采用浸磷方式進行磷化，時間為12-20min，溫度75-80 0C ； 將磷化后的鋼材料水洗，吹干得到磷化完成的合金鋼材料。
4.根據(jù)權利要求3所述的磷化工藝，其特征在于:所述除油脫脂后的水洗工藝分為兩次進行，首先采用流水洗Imin,再采用浸泡洗漆2min。
5.根據(jù)權利要求3所述的磷化工藝，其特征在于:所述的表調(diào)液采用磷酸、硝酸鎳及絡合劑配成，其中磷酸:硝酸鎳:絡合劑的配方重量比為1:2:0.5。
【文檔編號】C23C22/18GK103469188SQ201310457211
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】李書益, 鄭大林, 周晉華 申請人:宜都市華益工具制造有限公司