專利名稱：一種金屬的防腐蝕方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金屬制件的表面處理工藝，具體地說是提出一種金屬的防腐蝕方法。
在現(xiàn)有的技術中，金屬制件為了防止腐蝕，大部分進行電鍍鋅、而單純電鍍鋅抗蝕性較差，在炎熱悶濕的環(huán)境中，鍍鋅件常出現(xiàn)“長白霜”現(xiàn)象，令電鍍工作者與使用者煩惱。近年來，國際國內(nèi)電鍍工作者相繼開發(fā)了鋅鎳、鋅鐵、鋅鈷等鋅基合金鍍。詳見日本“實務表面技術35.20～25(1988.1)。上述合金鍍層時單純鍍鋅已前進了一步、耐蝕性可提高兩倍以上，鋅鐵合金鍍層經(jīng)黑色鈍化之后耐蝕性可提高三倍，但因鈍化膜較軟，在震動、耐磨的場合依然有不足之處。
本發(fā)明的目的是針對上述鍍鋅層的缺點，采用了在金屬制件上進行鋅鐵合金電鍍及黑色鈍化的表面處理，涂以聚氯乙烯耐酸堿清漆，保護黑色鈍化膜免于劃傷和受無機酸類腐蝕；又采用鋅基合金做犧牲陽極的辦法轉移電化學腐蝕，以達到金屬制件的防腐蝕目的。
下面詳細闡述本發(fā)明的要點第一步稱為鋅鐵合金電鍍，首先將金屬材料工件放入鋅鐵合金電鍍液中，鋅鐵合金電鍍液組成如下氫氧化鈉NaOH 100～200g/L氧化鋅 ZnO 10～20g/L電鍍開缸劑 XTL118 90～110ml/L上述溶液中將工件進行電鍍，溫度在室內(nèi)溫度，電流密度Dk＝0.5～2.5A/dm2，陽極與陰極面積比1.5～2∶1。鍍前工件的除油除銹按常規(guī)處理。
第二步稱為黑色鈍化，將上述電鍍好的工件放入下列組成的黑色鈍化液中鈍化。
硫酸銅CuSO4.7H2O20～50g/L鉻 酐CrO320～50g/L鈍化開缸劑XTH318 200～240ml/L上述溶液配制好之后將工件放入其中，pH＝2-3，溫度0～30℃時浸漬3～10min，取出后工件已由原來的銀白色變成華貴的亞光黑色，水沖洗后在55℃的熱風中吹干。
第三步稱為聚氯乙烯耐酸堿清漆涂復將聚氯乙烯清漆，用刷輕輕均勻的涂復于經(jīng)過鋅鐵合金電鍍及黑色鈍化后的金屬材料工件表面上，室溫下快速風干。
第四步用鋅合金板做犧牲陽極與上述處理過的金屬材料工件并掛已轉移腐蝕。
鋅合金組成 鋅(Zn)98％ 銦(In)2％外型尺寸7cm×10cm×2cm重量1kg熔煉溫度300℃經(jīng)過本發(fā)明提出的方法處理過的金屬材料工件，其鋅鐵合金電鍍層及黑色鈍化膜經(jīng)連續(xù)噴霧144小時的鹽霧試驗未見白銹，按JB1606～75《電工產(chǎn)品中性鹽霧試驗》標準試驗經(jīng)102周期(2448小時)未見紅銹，超過了日本報道的2000小時出紅銹時間。鋅鐵合金鍍層及黑色鈍化膜、不僅具有高耐蝕性，還有良好的后加工性、按測試標準ISO2819及ANST/ASTMB5.7-70規(guī)定、對鋅鐵合金鍍層及黑色鈍化膜的附著強度進行測試(鍍層為15μm)經(jīng)五周期熱震試驗后，鍍層未見鼓泡和脫落現(xiàn)象，因此可以對鍍后鈍后的工件進行沖，拉、壓等后加工。本發(fā)明可以取代現(xiàn)有的熱浸鋅，噴塑，高溫發(fā)黑等工藝，在造船，汽車等行業(yè)中有廣泛的應用，特別是在鐵道函洞中路軌的防腐蝕方面。
實施例1將市售工業(yè)純
性鈉18Og溶于0.6L自來水中，再加入20g市售工業(yè)純的氧化鋅、攪拌均勻待用。將鋅鐵合金添加劑XTL118 100ml加入上述溶液中覺拌加自來水至1L。將除油除銹后的金屬工件放入電鍍液中。電流密度Dk＝2A/dm2，電鍍15分鐘，取出沖洗，然后放入黑色鈍化劑中鈍化3分鐘后取出、沖洗，在55℃的熱風中吹干。黑色鈍化液由市售硫酸銅30g/L和市售工業(yè)純鉻酐30g/L溶解于去離子水中組成(水的電阻率＞200kΩ.cm)將黑色鈍化液開缸劑XTH318、200ml加入上述溶液中攪拌加去離子水至1l。
實施例21.首先將鐵路隧道中魚尾板和螺栓，放入鋅鐵合金電鍍液中電鍍，電鍍液按氫氧化鈉NaOH，150g/L，氧化鋅ZnO，20g/L，電鍍開缸劑XTL118，100ml/L配制，溫度為室內(nèi)溫度即可，電流密度Dk＝1，陽極與陰極面積比為1.5～2∶1。
2.將上述電鍍好的金屬材料工件放入黑色鈍化液中純化，pH值為2.5，溫度為攝氏10℃，浸漬時間8分鐘。
3.然后將聚氯乙烯清漆，均勻的涂復在金復材料工件的表面上。
4.用鋅合金板做犧牲陽極與上述處理過的金屬材料工件并掛，已轉解腐蝕。
鋅合金板是鋅Zn占98％，銦In占2％，外型尺寸為7cm×10cm×2cm，重量1公斤，熔煉溫度為攝氏300℃。
在隧道中有腐蝕性氣體Nox、SO2及山水中含氟，經(jīng)過本發(fā)明處理過的工件與沒有任何防腐處理的魚尾板和螺栓做對照試驗，效果十分明顯，沒處理過的一年來銹跡斑斑、螺栓直徑已明顯減小約2m/m，而經(jīng)過本發(fā)明處理過的魚尾板、螺栓、黑色膜層依然完好沒有任何銹跡，在黑龍江省橫道河子附近渡草隧道內(nèi)進行試驗，受到哈爾濱鐵路局科技處的表揚。
權利要求
1.一種金屬的防腐蝕方法，其特征在于按下述步驟實現(xiàn)，(1)首先將金屬材料工件放入鋅鐵合金電鍍液中，其溫度在室溫，電流密度Dk＝0.5～2.5A/dm2，陽極與陰極面積比為1.5～2∶1。(2)將上述電鍍好的金屬材料工件放入黑色鈍化液中純化，其pH值在2-3，溫度T在0°＜T＜30°之間時浸漬3-10分鐘。(3)然后將聚氯乙烯清漆，均勻的涂復在金屬材料工件的表面上。(4)用鋅合金做犧牲陽極與上述處理過的金屬材料工件并掛。
2.根據(jù)權利要求1所述的防腐蝕方法，其特征在于鋅鈍合金電鍍液按以下比例配制，即氫氧化鈉NaOH在100-200g/L，氧化鋅ZnO在10～20g/L，電鍍開缸劑XTL118在90～110ml/L。
3.根據(jù)權利要求1所述的防腐蝕方法，其特征在于黑色鈍化液按以下比例配制，即硫酸銅CuSO4.7H2O在20～50g/L，鉻酐CrO3在20～50g/L，鈍化開缸劑XTH318在200～240ml/L。
4.根據(jù)權利要求1所述的防腐蝕方法，其特征在于鋅合金是由鋅Zn占98％。銦In占2％組成，外型尺寸7cm×10cm×2cm，熔煉溫度300℃。
全文摘要
本發(fā)明提出一種金屬防腐蝕的方法，具體地說就是在金屬工件上進行鋅鐵合金鍍及黑色鈍化表面處理后，又涂覆以聚氯乙烯耐酸堿漆，又加以鋅銦合金做犧牲陽極的復合技術已提高金屬工件的防腐蝕能力。其中鋅鐵合金電鍍及黑色鈍化膜耐腐性可比普通鍍鋅提高五倍以上。本發(fā)明可廣泛應用于造船、汽車等行業(yè)的金屬工件表面處理，亦可用于鐵道涵洞中路軌的防腐蝕。
文檔編號C23F17/00GK1155017SQ95119609
公開日1997年7月23日 申請日期1995年11月24日 優(yōu)先權日1995年11月24日
發(fā)明者褚德威, 韓毓華, 全成軍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學