專利名稱：鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面化學(xué)處理技術(shù)領(lǐng)域的處理液，尤其是一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液。
背景技術(shù)：
目前，通過(guò)發(fā)黑液在鋼鐵表面上形成氧化膜的技術(shù)廣泛應(yīng)用在機(jī)械零件、彈簧、標(biāo)準(zhǔn)件及兵器等行業(yè)中。傳統(tǒng)的鋼鐵發(fā)黑工藝即高溫堿性氧化工藝，作為鋼鐵制品表面防護(hù)和裝飾措施，廣泛地用于各種機(jī)械產(chǎn)品，量多面廣，然而該工藝存在許多缺點(diǎn)，如工藝過(guò)程能耗大、污染嚴(yán)重、勞動(dòng)條件差、防銹能力不高、對(duì)操作者身體不利。近年來(lái)報(bào)道較多的常溫發(fā)黑工藝，主要有兩種類型一是以硫酸銅和亞硒酸為主的配方，該溶液成分不穩(wěn)定，生成膜附著力差，防銹能力不高，因此難以替代傳統(tǒng)的堿性氧化工藝；二是以黑磷化膜代替氧化膜，是一種常溫磷化發(fā)黑，該工藝不易控制，溶液穩(wěn)定性較差，膜層無(wú)光澤，色澤不美觀。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鋼鐵發(fā)黑處理液成分不穩(wěn)定、生成膜附著力差、防銹能力不高、色澤不美觀的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑膜附著力好，耐蝕性強(qiáng)，色澤美觀，處理工藝簡(jiǎn)單且能耗小，便于實(shí)際生產(chǎn)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，包括低中溫磷化液和填充著色液，其配方分別如下低中溫磷化液，每升中含有磷酸二氫鋅30 50克，硝酸鋅80 100克，磷酸錳鐵鹽 20 30克，CH添加劑3 6克，PH磷酸調(diào)節(jié)劑，其量為使溶液PH值為I 3，余量為水。
填充著色液，每升中含有水溶性合成樹脂丙烯酸酯_醋酸乙烯共聚乳膠10 15 克，光亮填充劑2 4克，可溶性有機(jī)顏料著色劑，其量根據(jù)需要添加，余量為水。
使用時(shí)，首先配制低中溫磷化液和填充著色液，步驟為低中溫憐化液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入30 50克的磷酸二氫鋅，攪拌溶解；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入80 100克的硝酸鋅，攪拌溶解；(4)在步驟(3)中的燒杯中加入20 30克的磷酸錳鐵鹽，攪拌溶解；(5)在步驟(4)中的燒杯中加入3 6克的CH添加劑，攪拌；(6)在步驟(5)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升，并加入PH磷酸調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)PH值為I 3。
填充著色液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入10 15克的水溶性合成樹脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入2 4克的光亮填充劑，并根據(jù)需要加入可溶性有機(jī)顏料著色劑；(4)在步驟(3)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升。
溶液配置好后，按照室溫除油、除銹一水洗一酸洗活化一水洗一中和一水洗一低中溫磷化一水洗一烘干或吹干一填充著色一吹干或烘干的工藝流程對(duì)鋼鐵進(jìn)行處理。
本發(fā)明鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑膜性能檢驗(yàn)(I)外觀膜層外觀顏色為藍(lán)黑色，有光澤。
(2)膜層附著力用脫脂棉球，98 N的壓力均勻來(lái)回摩擦發(fā)黑膜，直到看見金屬基體顏色為止，記錄摩擦次數(shù)，650次以上不露金屬底色。按標(biāo)準(zhǔn)GB/T15519-1995《鋼鐵化學(xué)氧化膜》中的規(guī)定20次以上不露底色為合格，可見膜的附著力極為優(yōu)越。
(3)耐蝕性在干燥后未浸油的試片上滴3%的硫酸銅液，記錄出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)的最早時(shí)間不少于10分鐘，按標(biāo)準(zhǔn)GB/T15519-1995《鋼鐵化學(xué)氧化膜》中的規(guī)定20s不出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)為合格?？梢娝哪臀g性也極為良好。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑時(shí)間為10 15分鐘，工作溫度為 30 50攝氏度，PH值為I 3。本發(fā)明的有益效果是，采用30 50攝氏度溫度磷化，介于一般的低、中溫之間，既保留了磷化膜抗腐蝕性能高、附著力好的優(yōu)點(diǎn)，又避免了室溫磷化時(shí)有時(shí)質(zhì)量不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，磷化膜經(jīng)著色填充后，耐腐蝕能力有進(jìn)一步的提高；著色可任意調(diào)整，不僅可著光亮的藍(lán)黑色，還可根據(jù)需要開發(fā)其它色彩，且本發(fā)明鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液工藝簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)際生產(chǎn)。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例I首先配制低中溫磷化液和填充著色液，步驟為低中溫憐化液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入35克的磷酸二氫鋅，攪拌溶解；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入85克的硝酸鋅，攪拌溶解；(4)在步驟(3)中的燒杯中加入23克的磷酸錳鐵鹽，攪拌溶解；(5)在步驟(4)中的燒杯中加入4克的CH添加劑，攪拌；(6)在步驟(5)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升，并加入PH磷酸調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)PH值為I 3。
填充著色液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入12克的水溶性合成樹脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入2.5克的光亮填充劑，并根據(jù)需要加入可溶性有機(jī)顏料著色劑；(4)在步驟(3)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升。
溶液配置好后，按照室溫除油、除銹一水洗一酸洗活化一水洗一中和一水洗一低中溫磷化一水洗一烘干或吹干一填充著色一吹干或烘干的工藝流程對(duì)鋼鐵進(jìn)行處理。
實(shí)施例2和實(shí)施例3的配方如下表:
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，包括低中溫磷化液和填充著色液，其特征是該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液中的低中溫磷化液和填充著色液由以下重量組成低中溫磷化液，每升中含有磷酸二氫鋅30 50克，硝酸鋅80 100克，磷酸錳鐵鹽20 30克，CH添加劑3 6克，PH調(diào)節(jié)劑，其量為使溶液PH值為I 3，余量為水；填充著色液，每升中含有丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠10 15克，填充劑2 4克，著色劑根據(jù)需要添加，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是PH調(diào)節(jié)劑為磷酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是乳膠為水溶性合成樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是填充劑為光亮劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是著色劑為可溶性有機(jī)顏料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液包括低中溫磷化液和填充著色液，其配方是低中溫磷化液，每升中含有磷酸二氫鋅30～50克，硝酸鋅80～100克，磷酸錳鐵鹽20～30克，CH添加劑3～6克，pH磷酸調(diào)節(jié)劑，其量為使溶液pH值為1～3，余量為水；填充著色液，每升中含有水溶性合成樹脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠10～15克，光亮填充劑2～4克，可溶性有機(jī)顏料著色劑，其量根據(jù)需要添加，余量為水。本發(fā)明鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑膜附著力好，耐蝕性強(qiáng)，色澤美觀，處理工藝簡(jiǎn)單且能耗小，便于實(shí)際生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C23C22/18GK102925881SQ20121045602
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者陳瀟, 華建鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)