本發(fā)明涉及金屬表面處理劑領(lǐng)域,更具體的說,涉及一種鈍化液、制備方法及其使用方法。。
背景技術(shù):
:鍍鋅層是鋼鐵零件最重要的防護(hù)性鍍層之一,在干燥環(huán)境中鍍鋅層很穩(wěn)定,但是在高溫高濕的環(huán)境中,鍍鋅層的耐蝕性較差,易產(chǎn)生白銹或白斑。一般采用高濃度或中等濃度的鉻酸鹽溶液進(jìn)行鈍化,來提高鍍鋅層的耐蝕性。近年來,為降低六價(jià)鉻對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體的危害,鍍鋅層的鉻酸鹽鈍化向著三價(jià)鉻鹽及無鉻酸鹽鈍化的方向發(fā)展。中國(guó)專利申請(qǐng)201210465245.2公開了一種高耐蝕性三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化液,按每升計(jì)算,由5-25g的硫酸鉻,2-8g的氟化鈉,1-6g的次磷酸鈉,0.3-1.5g的檸檬酸,1-5g的硫酸鈉,5-15g的七水硫酸鈷和余量的去離子水組成。但該鈍化液在使用過程中不夠穩(wěn)定,使用壽命較短,使用后期所得鈍化膜存在空隙率較大、耐蝕性較差、附著力低等缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種鈍化液,所述鈍化液在使用過程中較為穩(wěn)定,使用壽命較長(zhǎng),使用初期、后期,所得鈍化膜的彩色基本一致,空隙率都比較低、附著力都比較高,都具有極好的防腐蝕性能,耐中性鹽霧能力都可達(dá)到120小時(shí)以上。本發(fā)明的目的之二在于提供上述鈍化液的制備方法。本發(fā)明的目的之三在于提供上述鈍化液的使用方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種鈍化液,該鈍化液是由多種原料溶于去離子水中而成,其中各原料組份配比為:六水硫酸鉻6-9g/L七水硫酸鈷2-4g/L氯酸鈉4-8g/L氟化銨2-3g/L硫酸1-2g/L檸檬酸2-3g/L水余量。其中所述的六水硫酸鉻優(yōu)選6-8g/L;其中所述的七水硫酸鈷優(yōu)選3-4g/L;其中所述的氯酸鈉優(yōu)選6-8g/L;其中所述的氟化銨優(yōu)選2.5-3g/L;其中所述的硫酸優(yōu)選1.5-2g/L;其中所述的檸檬酸優(yōu)選3g/L;本發(fā)明鈍化液的制備方法,依次包括如下步驟:(1)在容器中加入所需量去離子水的3/5體積,加入硫酸、檸檬酸攪拌至溶解、混勻;(2)加入六水硫酸鉻、七水硫酸鈷、氯酸鈉,攪拌至完全溶解;(3)加入氟化銨,攪拌至完全溶解;補(bǔ)加去離子水至溶液總體積,攪勻,即可得到本發(fā)明鈍化液。本發(fā)明鈍化液的使用方法,依次包括如下步驟:(1)對(duì)待鈍化的鋼鐵鍍鋅工件進(jìn)行凈化處理;(2)將所述鈍化液控制溫度20-60℃,對(duì)凈化后的鋼鐵鍍鋅工件進(jìn)行鈍化處理30-60秒;(3)用50-60℃的熱風(fēng)將鈍化后的鋼鐵鍍鋅工件烘干。其中,步驟(2)中,所述對(duì)凈化后的金屬件進(jìn)行鈍化處理的方法,優(yōu)選浸泡或噴淋,鈍化處理時(shí)間可根據(jù)工件鈍化膜顏色情況調(diào)整;若工件處理數(shù)量較多,并根據(jù)工件表面的鈍化層質(zhì)量情況向鈍化工作液適當(dāng)補(bǔ)充本發(fā)明鈍化液,維持鈍化工作液PH值1.5-2.5,優(yōu)選維持鈍化工作液PH值1.8-2.0。本發(fā)明鈍化液各組分的選擇原理及作用如下:(1)硫酸鉻:彩色鈍化液的主要成份,提供三價(jià)鉻;(2)硫酸鈷:調(diào)整鈍化膜層顏色;(3)氯酸鈉:氧化劑,使溶液具有并維持適當(dāng)?shù)难趸芰?還可加快反應(yīng)速度;(4)氟化銨:成膜促進(jìn)劑,加快鈍化膜形成速度,并細(xì)化鈍化膜結(jié)構(gòu),使鈍化膜顏色更加鮮艷;(5)檸檬酸:絡(luò)合劑,控制成膜速度和鈍化液的穩(wěn)定性;(6)硫酸:穩(wěn)定劑,穩(wěn)定鈍化工作液中的三價(jià)鉻價(jià)態(tài)及pH值,提供H+離子,使得工件表面的鋅溶解,起到了活化工件表面金屬鋅層的作用,溶解生成的鋅離子還參與成膜,是所形成鈍化膜的主要成分。本發(fā)明鈍化液在鋼鐵鍍鋅工件表面形成鈍化膜的基本原理:工件表面的金屬鋅接觸酸性的鈍化工作液,溶解形成鋅離子,同時(shí)鋅離子的形成消耗了酸,造成金屬表面溶液的pH上升,三價(jià)鉻與鋅離子、鈷離子等在所述pH較高的金屬鋅表面溶液層中發(fā)生反應(yīng),形成不溶性化合物,吸附、沉淀在鋅表面上,從而形成彩色的耐蝕性較好的鈍化膜。本發(fā)明鈍化液的有益效果如下:1.鈍化操作在20-60℃的常溫下進(jìn)行,鈍化工作液穩(wěn)定,鈍化膜質(zhì)量較好并易于控制;2.鈍化工作液所允許的pH值范圍寬,易控制,在pH值1.5~2.5之間時(shí),皮膜的顏色、亮度、耐蝕性較穩(wěn)定,pH值1.8~2.0時(shí)效果更好,維持pH值即可保證鈍化效果,即膜層顏色鮮艷,呈正常的彩虹色,且耐蝕性能達(dá)到要求,可以通過控制pH值或鈍化膜顏色來確定鈍化液的補(bǔ)充量;3.鈍化工作液濃度較低或pH值接近上限時(shí),仍可通過適當(dāng)延長(zhǎng)鈍化時(shí)間達(dá)到所需的鈍化效果;4.成膜速度快慢適中,鈍化時(shí)間長(zhǎng)短適中,自動(dòng)線或線外手工鈍化皆易于實(shí)施;5.消耗量少,工件處理量大,生產(chǎn)成本低;6.所得鈍化膜耐蝕性能好,鹽霧試驗(yàn)可達(dá)到120小時(shí)以上(工件表面無任何白銹或白斑),孔隙率低,不需要使用封閉劑進(jìn)行處理;7.在一定的條件下,三價(jià)鉻彩色鈍化劑可替代Cr3+蘭白鈍化液,可達(dá)到理想的效果;8.采用單劑的操作方式,操作者在生產(chǎn)中易掌握,不易出錯(cuò)。本發(fā)明實(shí)施例中,鈍化處理后工件的中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)(NSS)方法為:參照ISO3768標(biāo)準(zhǔn),鈍化處理后的選定工件放入鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱中,鹽水含5%(wt)氯化鈉、pH值6.5~7.2,溫度(35±2)℃,降霧量1~2mL/(h·cm2),時(shí)間120小時(shí)后,觀察有無銹蝕,有銹蝕則測(cè)銹蝕面積,計(jì)算銹蝕面積占工件表面積的百分比。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)施例1-10實(shí)施例1-10分別給出了本發(fā)明鈍化液的組成,具體如表1所列,其中,配料數(shù)值的單位為g/L。表1實(shí)施例1-10配方組成實(shí)施例12345678910六水硫酸鉻5566778899七水硫酸鈷2434234243氯酸鈉4765867458氟化銨232.5232.52323硫酸121.5211.5211.52檸檬酸2323233232去離子水余量余量余量余量余量余量余量余量余量余量以上實(shí)施例1-10鈍化液的制備方法如下:以制備1000ml鈍化液為例,依次包括如下步驟:在2000ml燒杯中加入600ml去離子水,加入硫酸、檸檬酸攪拌至溶解、混勻;加入六水硫酸鉻、七水硫酸鈷、氯酸鈉,攪拌至完全溶解;加入氟化銨,攪拌至完全溶解;補(bǔ)加去離子水至溶液總體積1000ml,攪勻,即可得到本發(fā)明鈍化液。對(duì)比實(shí)施例11-13表2為作為現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)比例1-3三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化液的配方,各配料數(shù)值的單位為g/L。表2對(duì)比例1-3三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化液配方對(duì)比例111213硫酸鉻101025次磷酸鈉535檸檬酸0.311.5硫酸鈉235七水硫酸鈷51010氟化鈉548去離子水余量余量余量以上對(duì)比例11-13鈍化液的制備方法如下,各配液1000ml:在2000ml燒杯中加入600ml去離子水,加入硫酸鉻攪拌至完全溶解;加入檸檬酸,攪拌至完全溶解;加入次磷酸鈉、硫酸鈉,攪拌至完全溶解;加入七水硫酸鈷,攪拌至完全溶解;加入氟化鈉,補(bǔ)加去離子水至溶液總體積1000ml,持續(xù)攪拌2小時(shí)。下面以剛完成鍍鋅并水洗的45號(hào)鋼薄片鍍鋅件為試片,分別說明以上實(shí)施例1-10鈍化液、對(duì)比例1-3三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化液的使用方法和鈍化效果,試片尺寸皆為120x120x2mm,鈍化液100ml,在25℃,對(duì)100片上述試片依次進(jìn)行鈍化處理,鈍化時(shí)間60秒,鈍化后試片經(jīng)60℃去離子水沖洗后,再用60℃的熱風(fēng)烘干。觀察每片試片的鈍化狀況和色澤一致情況,分別取第10、30、50、70、100片進(jìn)行中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)。用于對(duì)比例1-3三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化液的試片還預(yù)先經(jīng)過了0.5%硫酸活化并去離子水水洗處理。以上實(shí)施例、對(duì)比例的使用效果分別見表3、表4。表3實(shí)施例1-10鈍化液的使用效果實(shí)施例12345678910鈍化膜顏色均勻彩色均勻彩色均勻彩色均勻彩色均勻彩色均勻彩色均勻彩色均勻彩色均勻彩色均勻彩色中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑工件表面無白銹或白斑表4對(duì)比例1-3鈍化液的使用效果對(duì)比例123鈍化膜顏色藍(lán)白色藍(lán)白色藍(lán)白色中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)(工件表面有無白銹或白斑,或銹蝕面積)0.1%0.2%無實(shí)施例14以實(shí)施例6的鈍化液100ml,在25℃,對(duì)100片上述試片依次進(jìn)行鈍化處理,鈍化時(shí)間60秒,鈍化后試片經(jīng)60℃去離子水沖洗后,再用60℃的熱風(fēng)烘干。觀察每片試片的鈍化狀況都較佳,色澤一致,分別取第10、30、50、70、100片進(jìn)行中性鹽霧腐蝕試驗(yàn),都能達(dá)到表3所列的鈍化效果情況。以上內(nèi)容描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁1 2 3