專利名稱:鋼鐵快速鈍化處理工藝的制作方法
本發(fā)明屬于金屬材料表面化學(xué)處理。
鈍化處理是鋼鐵零件常用的防護(hù)處理方法，通常使用含有氫氧化鈉和亞硝酸鈉(或硝酸鈉)的溶液進(jìn)行鈍化處理(見機(jī)械工程設(shè)計(jì)手冊，第45篇材料保護(hù)(試用本)，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1979年4月)，采用這種鈍化液，鈍化處理時需根據(jù)鋼鐵種類的不同而將鈍化液加溫到135～145℃，處理時間較長，約需20～120分鐘，且鈍化膜的耐酸性較差。蘇聯(lián)專利SU 859477采用弱酸性鈍化液，鈍化處理可在常溫下進(jìn)行，但處理時間較長，鈍化膜不是黑色的。
本發(fā)明的目的是提供能在不加溫條件下快速鈍化處理，並能得到富有裝飾性的黑色鈍化膜的鈍化處理工藝和鈍化液配方。
本發(fā)明采用的鈍化處理工藝過程為除油-清洗-除銹-清洗-鈍化-清洗-皂化-清洗-風(fēng)干-上油。其中鈍化處理用的鈍化液包括硫酸銅或氯化銅中選一種銅鹽、亞硒酸、並至少從氯化亞鐵、鹽酸、硝酸、硫酸、草酸、硼酸和氯化鈉中選一種化合物作為反應(yīng)促進(jìn)劑。鈍化處理用浸泡方法，分二次進(jìn)行。先將經(jīng)過除油、除銹處理的鋼鐵零件浸沒在0～50℃的鈍化液中1～2分鐘，取出風(fēng)干，再浸沒在0～50℃的鈍化液中1～2分鐘，然后再進(jìn)行皂化和上油。上述工藝中的清洗均為用清水清洗。除油使用一般金屬清洗劑的水溶液，濃度為3～5%。除銹用鹽酸的水溶液，濃度為15%，浸泡至銹跡脫掉為止，一般為5～10分鐘。皂化用肥皂液的水溶液，濃度為30～50克/升，皂化液溫度為20～50℃，浸泡時間為3～5分鐘。上油用10號機(jī)油或其他適用的防銹油，油溫為20～50℃，浸泡時間為1～2分鐘。
本發(fā)明的鈍化處理工藝，除可將鋼鐵零件浸入鈍化液中進(jìn)行鈍化處理外，也可刷涂方法，用刷子沾0～50℃的鈍化液反復(fù)刷涂零件表面，直到達(dá)到所需的鈍化膜厚度為止。用刷涂方法進(jìn)行鈍化處理的其他步驟，如除油、除銹、皂化、上油、清洗等，與浸泡方法相同，刷涂方法所用鈍化液的配方也與浸泡方法相同。
本發(fā)明所使用的鈍化液有五種配方，可根據(jù)鋼鐵零件的材料選用合適的配方。其中配方1為基本配方，可適用于低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、低合金鋼、普通鑄鐵。配方2～5適用于耐腐蝕性好的合金鋼，如高速鋼、合金彈簧鋼。
配方1包括硫酸銅、亞硒酸和氯化亞鐵，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.1～1%亞硒酸 0.5～2%
氯化亞鐵 0.1～0.2%其余為水配方2包括硫酸銅、亞硒酸、硝酸和鹽酸，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.2～3%亞硒酸 0.8～2%硝 酸 0.1～1%鹽 酸 0.1～1%其余為水配方3包括硫酸銅、亞硒酸、硼酸和草酸，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.1～1%亞硒酸 0.5～2%硼 酸 0.1～0.5%草 酸 0.05～0.1%其余為水配方4包括硫酸銅、亞硒酸、氯化鈉和鹽酸，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.5～1%
亞硒酸 0.5～2%氯化鈉 0.1～1%鹽 酸 0.1～1%其余為水配方5包括氯化銅、亞硒酸、硫酸和鹽酸，各成分的重量百分比為氯化銅 0.5～2%亞硒酸 0.5～2%硫 酸 0.1～1%鹽 酸 0.1～1%其余為水鈍化液的配制方法為根據(jù)鋼鐵零件的大小和數(shù)量確定欲配制的鈍化液量;根據(jù)欲配制的鈍化液量按比例稱取各成分和用水量;如果反應(yīng)促進(jìn)劑為固體(如氯化亞鐵、草酸、硼酸、氯化鈉)，則取出用水量的十分之一，溶入反應(yīng)促進(jìn)劑待用;向其余的水中加入硫酸銅(或氯化銅)和亞硒酸，攪拌使之完全溶解;向含有硫酸銅(或氯化銅)和亞硒酸的溶液中慢慢加入反應(yīng)促進(jìn)劑的水溶液，攪拌均勻。如果反應(yīng)促進(jìn)劑為液體酸(如硫酸、鹽酸、硝酸)，可直接慢慢加入含有硫酸銅(或氯化銅)和亞硒酸的水溶液中，攪拌均勻即可。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)1.鈍化速度快，用浸泡方法分二次鈍化處理，每次1～2分鐘，合計(jì)不超過4分鐘，比其他鈍化方法快得多。
2.鈍化操作簡便，可用浸泡方法，也可用刷涂方法進(jìn)行鈍化處理。
3.鈍化處理時不需將鈍化液加溫，可在0～50℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行鈍化處理，節(jié)約能源。
4.鈍化膜質(zhì)量穩(wěn)定，其耐酸、堿、鹽的水溶液的腐蝕的性能比常規(guī)發(fā)蘭、發(fā)黑處理的好。
5.適用的鋼鐵種類廣，低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、合金鋼、鑄鐵等均能使用。
6.鈍化膜顏色為富有裝飾性的深黑色。
實(shí)施例下面舉出15個實(shí)施例，用表格列出每個實(shí)施例的鋼鐵零件材料和所用的配方。表格中各成分含量為重量百分?jǐn)?shù)。各成分均為工業(yè)純產(chǎn)品。
各實(shí)施例的鈍化處理工藝步驟如下1.根據(jù)鋼鐵零件的材料，選用合適的鈍化液配方。
2.配制鈍化液。配制鈍化液是在室溫條件下進(jìn)行的，所用各成分化合物的純度均為工業(yè)純，水為普通自來水。首先根據(jù)鋼鐵零件的大小和數(shù)量，確定欲配制的鈍化液數(shù)量;根據(jù)欲配制的鈍化液數(shù)量按上表中比例稱取各成分和用水量;如果反應(yīng)促進(jìn)劑為固體(如氯化亞鐵、草酸、硼酸、氯化鈉)，則取出用水量的十分之一，將固體反應(yīng)促進(jìn)劑溶化后待用，如果反應(yīng)促進(jìn)劑是液體酸(如硝酸、鹽酸、硫酸)，則不必取水稀釋;向其余的水中加入固體硫酸銅(或氯化銅)和固體亞硒酸，攪拌使之完全溶解;向含有硫酸銅(或氯化銅)和亞硒酸的溶液中慢慢倒入反應(yīng)促進(jìn)劑的水溶液或液體酸，攪拌均勻即可。
3.除油。將鋼鐵零件置于一般金屬清洗劑的水溶液中，濃度為3～5%，溫度為室溫，時間約5分鐘。
4.用清水清洗。
5.除銹。將零件置于鹽酸水溶液中，溶液濃度為15%，溫度為室溫，浸泡5～10分鐘，至銹跡脫掉為止。
6.用清水清洗。
7.鈍化處理?？捎媒莘椒?，也可用刷涂方法。用浸泡方法時分二次鈍化，第一次浸泡1～2分鐘后取出風(fēng)干，再浸入鈍化液中1～2分鐘。浸泡時間的長短與溫度有關(guān)，當(dāng)室溫低于10℃時浸泡2分鐘，當(dāng)室溫高于30℃時浸1分鐘。室溫在10～30℃時浸泡1～2分鐘。如用刷涂方法，可用刷子沾鈍化液反復(fù)刷涂零件表面，直到達(dá)到所需的鈍化膜厚度為止。
8.用清水清洗。
9.皂化。將零件置于皂化液的水溶液(30～50克/升)中，浸泡3～5分鐘，皂化液溫度為20～50℃，若皂化液溫度低于20℃，應(yīng)加溫。
10.用清水清洗。
11.風(fēng)干。
12.上油。將零件置于10號機(jī)油或其他適用的防銹油中浸泡1～2分鐘，油溫應(yīng)為20～50℃，若油溫低于20℃，應(yīng)加溫。
用上述工藝步驟處理后的鋼鐵零件表面呈深黑色。
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵處理鈍化工藝，其工藝過程為除油-清洗-除銹-清洗-鈍化-清洗-皂化-清洗-風(fēng)干-上油，其特征在于所用的鈍化液包括硫酸銅或氯化銅中選一種銅鹽、亞硒酸、至少從氯化亞鐵、鹽酸、硝酸、草酸、硼酸、硫酸和氯化鈉中選一種化合物作為反應(yīng)促進(jìn)劑，鈍化處理用浸泡方法，分二次進(jìn)行，將零件置于0～50℃的鈍化液中浸泡1～2分鐘后，取出風(fēng)干，再置于0～50℃的鈍化液中浸泡1～2分鐘。
2.一種鋼鐵鈍化處理工藝，其工藝過程為除油-清洗-除銹-清洗-鈍化-清洗-皂化-清洗-風(fēng)干-上油，其特征在于所用的鈍化液包括硫酸銅或氯化銅中選一種銅鹽、亞硒酸、至少從氯化亞鐵、鹽酸、硝酸、草酸、硼酸、硫酸和氯化鈉中選一種化合物作為反應(yīng)促進(jìn)劑，鈍化處理采用刷涂方法，用刷子沾0～50℃的鈍化液反復(fù)刷涂零件表面，直到達(dá)到所需的鈍化膜厚度為止。
3.按照權(quán)利要求
1或2的鋼鐵鈍化處理工藝，其特征在于所述的鈍化液包括硫酸銅、亞硒酸和氯化亞鐵，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.1～1%亞硒酸 0.5～2%氯化亞鐵 0.1～0.2%其余為水
4.按照權(quán)利要求
1或2的鋼鐵鈍化處理工藝，其特征在于所述的鈍化液包括硫酸銅、亞硒酸、硝酸和鹽酸，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.2～3%亞硒酸 0.8～2%硝 酸 0.1～1%鹽 酸 0.1～1%其余為水
5.按照權(quán)利要求
1或2的鋼鐵鈍化處理工藝，其特征在于所述的鈍化液包括硫酸銅、亞硒酸、硼酸和草酸，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.1～1%亞硒酸 0.5～2%硼 酸 0.1～0.5%草 酸 0.05～0.1%其余為水
6.按照權(quán)利要求
1或2的鋼鐵鈍化處理工藝，其特征在于所述的鈍化液包括硫酸銅、亞硒酸、氯化鈉和鹽酸，各成分的重量百分比為硫酸銅 0.5～1%亞硒酸 0.5～2%氯化鈉 0.1～1%鹽 酸 0.1～1%其余為水
7.按照權(quán)利要求
1或2的鋼鐵鈍化處理工藝，其特征在于所述的鈍化液包括氯化銅、亞硒酸、硫酸和鹽酸，各成分的重量百分比為氯化銅 0.5～2%亞硒酸 0.5～2%硫 酸 0.1～1%鹽 酸 0.1～1%其余為水
專利摘要
本發(fā)明的鋼鐵快速鈍化處理工藝，鈍化處理操作簡單，可用浸泡方法，也可用刷涂方法。鈍化液包括硫酸銅或氯化銅中的一種銅鹽、亞硒酸及反應(yīng)促進(jìn)劑。鈍化處理時不需將鈍化液加溫，鈍化時間為2～4分鐘。本工藝適用于低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、合金鋼和鑄鐵等各種鋼鐵零件，鈍化膜為富有裝飾性的深黑色。
文檔編號C23C22/50GK87103080SQ87103080
公開日1988年11月2日 申請日期1987年4月24日
發(fā)明者李可良, 單正武 申請人:中國人民解放軍運(yùn)輸工程學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan