一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，該磷化液的組成為：磷酸162-164g/L，氧化鋅23-27g/L，草酸2-4g/L，植酸1-2g/L，水楊酸2-4g/L，乙醇40-60ml/L，鉬酸鈉0.5-1.5g/L，氟化鈉2.5-4.5g/L，硫酸鎳10-14g/L，磷化釔2-4g/L，聚乙二醇0.03-0.05g/L，余量為水。
【專利說(shuō)明】一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車、五金機(jī)電等行業(yè)的興起，表面處理工藝應(yīng)用得到較大發(fā)展，但是均存在一定缺陷，其中電鍍和氧化為代表的傳統(tǒng)表面處理工藝存在缺陷是:污染較高，其廢液的處理和排放一直是個(gè)很大的技術(shù)難題，另外，這種工藝加工出來(lái)的電鍍層和氧化層的抗腐蝕耐磨和耐高溫性能仍然較差，難以滿足實(shí)際需要。而火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂等熱噴涂技術(shù)由于其制備的涂層具有優(yōu)異的性能而日漸受到從事表面處理研究的工作者的青睞。然而，當(dāng)前表面熱噴涂技術(shù)存在的問(wèn)題是:難以同時(shí)提高涂層的硬度和韌性，存在涂層與基體的結(jié)合力低、耐磨性差、涂層的脆性較高的缺陷。
[0003]磷化，己有一百多年的歷史，是金屬工件在含有磷酸鹽、氧化劑、助劑等溶液中處理，其表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一層穩(wěn)定的不溶性的磷酸鹽膜層的過(guò)程。這一磷酸鹽膜稱為磷化膜，具有防蝕、提高涂層附著力、耐磨、減摩、潤(rùn)滑等作用。
[0004]磷化按其處理溫度，可分為高溫磷化，中溫磷化(45_65°C )，常(低、室)溫磷化(15-45°C );按其成膜陽(yáng)離子，可分為鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系等。鐵系磷化，是鋼鐵表面在堿金屬(銨)磷酸鹽為主的磷化液中受到腐蝕，生成可溶性的磷酸亞鐵，被磷化液中的氧化劑或空氣中氧氣氧化成為磷化膜(主要為磷酸鐵和氧化鐵)的過(guò)程。
[0005]當(dāng)前用于噴漆和涂裝前處理用的磷化液，主要是含有有害成膜陽(yáng)離子Zn2+、Mn2+的鋅系及鋅鈣系、鋅錳系磷化；磷化溫度基本上在15°C以上，冬天一般要加熱；室溫磷化液促進(jìn)劑一般含有有毒的Ni(鎳)及Cr(鉻)和致癌并分解產(chǎn)生有毒氣體氮氧化物(NOx)的亞硝酸鹽(N02-)、等；磷化過(guò)程中的沉渣較多，磷化Im2產(chǎn)生幾克甚至更多的沉渣(磷化渣列入了國(guó)家危險(xiǎn)性廢渣目錄)。鐵系磷化，具有成本低、沉渣少、不需表面調(diào)整液等優(yōu)點(diǎn)，但同樣一般含有亞硝酸鹽(N02_) ,Ni及Cr等有害物質(zhì)及15°C以下要加熱。鐵系磷化的最大問(wèn)題，是磷化膜的耐蝕性能太差，盡管添加有害的Ni (鎳)及Cr (鉻)改善，按GB6807-86附錄D的規(guī)定檢驗(yàn)磷化膜耐硫酸銅溶液點(diǎn)滴的時(shí)間多數(shù)在30s以下，無(wú)法與室溫磷化的磷化膜耐硫酸銅溶液點(diǎn)滴時(shí)間50s以上的鋅系等相抗衡，很難用于工序間的短期防護(hù)。因此，鐵系磷化，20世紀(jì)80年代前，國(guó)內(nèi)外都研究不多，80年代后環(huán)保壓力越來(lái)越大，人們才對(duì)鐵系磷化表現(xiàn)出較大的興趣。
[0006]目前，報(bào)道較多的都是用于涂裝和噴漆前處理的磷化液，然而用于熱噴涂前處理的磷化液還很少有報(bào)道，鑒于當(dāng)前熱噴涂也出現(xiàn)涂層與基體結(jié)合力差的問(wèn)題，希望開發(fā)一種磷化液及磷化工藝，使其適于熱噴涂的預(yù)處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提出一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，該磷化液專門為熱噴涂而設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)整組份，使得制備的磷化膜晶粒細(xì)小致密，適合作為熱噴涂的打底層，并且可提聞熱噴涂涂層與基體的結(jié)合力。
[0008]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，該磷化液的組成為:磷酸162_164g/L,氧化鋅23-27g/L，草酸2-4g/L，植酸l_2g/L，水楊酸2_4g/L，乙醇40_60ml/L，鑰酸鈉0.5-1.5g/L，氟化鈉 2.5-4.5g/L，硫酸鎳 10_14g/L，磷化釔 2_4g/L，聚乙二醇 0.03-0.05g/L,余量為水。
[0010]優(yōu)選，該磷化液的組成為:磷酸163g/L，氧化鋅25g/L，草酸3g/L，植酸1.5g/L，水楊酸3g/L,乙醇50ml/L,鑰酸鈉1.0g/L,氟化鈉3.5g/L,硫酸鎳12g/L,磷化乾3g/L,聚乙二醇0.04g/L，余量為水。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0012]I)本發(fā)明的磷化液采用硫酸鎳作為成膜促進(jìn)劑可加快磷化膜生長(zhǎng)速度。采用草酸、植酸和水楊酸與乙醇配合使用，可達(dá)到加快成膜速度，細(xì)化晶粒。采用鑰酸鈉作為氧化促進(jìn)劑。本發(fā)明清潔無(wú)污染，成膜速度快，結(jié)合力強(qiáng)，耐蝕性好，其處理后工件成膜致密、均勻、連續(xù)，結(jié)合力佳。
[0013]2)采用本發(fā)明的磷化液對(duì)工件進(jìn)行處理可以替代電鍍和陽(yáng)極氧化作為熱噴涂的預(yù)處理步驟，并且磷化過(guò)程可以在熱噴涂設(shè)備上進(jìn)行，因此，節(jié)省成本。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例一
[0015]一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，該磷化液的組成為:磷酸162g/L，氧化鋅27g/L，草酸2g/L，植酸2g/L，水楊酸2g/L，乙醇60ml/L，鑰酸鈉0.5g/L，氟化鈉4.5g/L，硫酸鎳10g/L，磷化釔4g/L，聚乙二醇0.03g/L，余量為水。
[0016]實(shí)施例二
[0017]一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，該磷化液的組成為:磷酸164g/L，氧化鋅23g/L,草酸4g/L,植酸lg/L,水楊酸4g/L,乙醇40ml/L,鑰酸鈉1.5g/L,氟化鈉2.5g/L,硫酸鎳14g/L，磷化釔2g/L，聚乙二醇0.05g/L，余量為水。
[0018]實(shí)施例三
[0019]一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，該磷化液的組成為:磷酸163g/L，氧化鋅25g/L，草酸3g/L，植酸1.5g/L，水楊酸3g/L，乙醇50ml/L,鑰酸鈉1.0g/L,氟化鈉3.5g/L，硫酸鎳12g/L，磷化釔3g/L，聚乙二醇0.04g/L，余量為水。
【權(quán)利要求】
1.一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，其特征在于，該磷化液的組成為:磷酸162-164g/L，氧化鋅 23-27g/L，草酸 2_4g/L，植酸 l_2g/L，水楊酸 2_4g/L，乙醇 40_60ml/L，鑰酸鈉0.5-1.5g/L，氟化鈉2.5-4.5g/L，硫酸鎳10_14g/L，磷化釔2_4g/L，聚乙二醇0.03-0.05g/L，余量為水。
2.如權(quán)利要求1所述的一種熱噴涂前預(yù)處理的鋼鐵表面磷化液，其特征在于，該磷化液的組成為:磷酸163g/L,氧化鋅25g/L,草酸3g/L,植酸1.5g/L,水楊酸3g/L,乙醇50ml/L，鑰酸鈉1.0g/L,氟化鈉3.5g/L，硫酸鎳12g/L，磷化釔3g/L，聚乙二醇0.04g/L,余量為水。
【文檔編號(hào)】C23C4/02GK104250791SQ201310273581
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】高忠清 申請(qǐng)人:無(wú)錫洛社科技創(chuàng)業(yè)有限公司