含钴磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法

文档序号:675565 发布日期:2021-04-30 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 含钴磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法 (Cobalt-containing phosphating agent, metal piece and surface phosphating method thereof ) 是由 王饶玲 于 2020-12-11 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种含钴磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法。该磷化剂用于金属件表面预处理,以1000重量份计,包括如下重量份数的成分:5-30份磷酸,3-10份的氧化锌,0.5-3份的镁盐,0.5-3份的铝盐,0.5-5份的硝酸钴和余量为水。上述磷化剂形成的膜层结构细致,附着力牢固,能在金属件表面上生成连续均匀,彩色的磷化层,应用于冷轧板、热轧板、角钢等钢铁表面的喷涂前磷化处理。该磷化液使用寿命长,无废水产生,可采用刷、浸、喷或其组合方式进行磷化。采用温度为10-50℃,可烘干也可自然晾干,很大程度上节约能耗,磷化时间短,使用前无需另外表调,也无需加促进剂,操作简单省时。(The invention relates to a cobalt-containing phosphating agent, a metal piece and a surface phosphating method thereof. The phosphating agent is used for surface pretreatment of metal pieces and comprises the following components in parts by weight in 1000 parts: 5-30 parts of phosphoric acid, 3-10 parts of zinc oxide, 0.5-3 parts of magnesium salt, 0.5-3 parts of aluminum salt, 0.5-5 parts of cobalt nitrate and the balance of water. The film formed by the phosphating agent has a delicate structure and firm adhesive force, can generate a continuous, uniform and colored phosphating layer on the surface of a metal piece, and is applied to phosphating treatment before spraying of the surfaces of steel and iron such as cold-rolled plates, hot-rolled plates, angle steel and the like. The phosphating solution has long service life and no waste water, and can be used for phosphating by adopting a brushing mode, a soaking mode, a spraying mode or a combination mode thereof. The adoption temperature is 10-50 ℃, the coating can be dried or naturally dried, the energy consumption is greatly saved, the phosphating time is short, no additional surface adjustment is needed before use, no accelerator is needed, and the operation is simple and time-saving.)

含钴磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域,具体涉及一种含钴磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法。

背景技术

为提高产品表面性能或者外观,通常对工件表面处理。例如,铝、铁及其合金的表面处理工艺深入各行各业中。而且,大多数工作在进行表面处理前还需要经过预处理,例如,进行清洗,除污除油,某些用途的金属件还需要进行磷化,钝化等处理。

磷化处理一般采用磷化剂对金属件进行预处理,以在金属件表面形成膜层,以便进行后续的表面处理,增加后续膜的结合力和防腐力。例如,对金属件进行喷涂处理之前,需要在金属件表面形成磷化,以在工件处理时对其表面进行防腐,增加工件和涂层之间的附着力。然而,现有的磷化剂能耗高,沉淀多,使用寿命短且防腐性能不强,操作复杂(磷化前需要表调,磷化液中需要定时定量添加磷化剂,还需要严格控制酸度)。

发明内容

有鉴于此,提供一种结构细致、附着力牢固、腐性好、能耐高温、能耗低且操作简单的含钴磷化剂,以及金属件表面磷化处理方法和经过磷化处理后制得的金属件。

一种含钴磷化剂,用于在金属件表面形成磷化,以1000重量份计,包括如下重量份数的成分:5-30份磷酸,3-10份的氧化锌,0.5-3份的镁盐,0.5-3份的铝盐,0.5-5份的硝酸钴,余量为水。

一种金属件表面磷化处理方法,其包括下列步骤:配制如上所述的磷化剂,并形成磷化剂溶液,将金属件刷、浸、喷该磷化剂溶液,经过预定时间处理后,水洗金属件,干燥。

以及,一种金属件,其表面具有通过如上所述的金属件表面磷化处理方法形成的磷化层。

上述含钴磷化剂形成的膜层结构细致,附着力牢固,防腐性好,能耐高温(280℃烘烤无损伤),能耗低且操作简单的磷化,可作为钢铁表面喷涂前磷化的处理。金属件经刷、浸、喷该磷化剂溶液后,表面形成的磷化层结构致密,附着力强,方便后续进行喷涂工艺,以利于涂层的附着形成。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明实施例提供一种含钴磷化剂,用于金属件表面预处理,以1000重量份计,包括如下重量份数的成分:5-30份磷酸,3-10份的氧化锌,0.5-3份的镁盐,0.5-3份的铝盐,0.5-5份的硝酸钴,余量为水。

具体地,磷化剂还包括0.2-3份的硝酸镍、0.2-2份的硝酸和0.5-5份单宁酸。所述硝酸钴的重量份数为1-3份,所述硝酸镍的重量份数为0.5-2份,所述单宁酸的重量份数为1-3份。所述磷酸的纯度≧85%,所述磷酸的重量份数优选为10-20份。镁盐为硝酸镁、硫酸镁,所述铝盐为硝酸铝、硫酸铝,所述氧化锌的重量份数为5-8份。

在上述磷化剂中,通过控制各成分配比平衡,以达到较佳成膜效果。例如,当磷酸含量低,成膜则过慢过薄,甚至不能成膜,反之则反应过快导致成膜过快,刚成的膜又会被溶解,膜不够牢固,所以本实施例优选磷酸的重量份数为10-20。其中,氧化锌和磷酸的作用在于提供磷化膜的主要成分。硝酸钴作为促进剂和膜层的次要成分,而且硝酸钴在成膜能促进膜层形成速度,提高膜层附着力。硝酸镍用于提高膜层的耐蚀性,硝酸镁、硝酸铝等镁盐或铝盐对于膜层的致密性、防腐性、附着力都有显著的提高。

本实施例中,磷化剂形成的磷化层结构细致、附着力牢固,防腐性好,能耐280℃高温,在280℃高温下烘烤无损伤,能耗低且操作简单,可作为钢铁表面喷涂前磷化的处理。

本发明实施例还提供一种金属件表面磷化处理方法,其包括下列步骤:配制如上所述的磷化剂,并形成磷化剂溶液,将金属件刷、浸、喷该磷化剂溶液,经过预定时间处理后,水洗金属件,干燥。

在金属件浸入磷化剂溶液表面处理时,磷化剂温度控制在10℃-50℃,优选为控制在35℃左右。金属件浸入磷化剂溶液的时间优选为5-15分钟。本发明实施例还提供一种金属件,其通过如上所述的金属件表面磷化处理方法进行处理,在金属件表面形成磷化。金属件经刷、浸、喷该磷化剂溶液后,表面形成的磷化层结构致密,附着力强,方便后续进行喷涂工艺,以利于涂层的附着形成。而且,通过磷化对金属件进行保护,且色泽光亮。

以下通过具体实例说明本发明实施例的磷化剂及其处理方法和形成的金属件性能等方面。

实施例1

按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份):5份磷酸,3份的氧化锌,0.5份的硝酸镁,0.5份的硝酸铝,0.5份的硝酸钴和余量为水,搅拌,混合均匀,配制成磷化剂。

处理方法:配制好磷化剂溶液;金属件以冷轧板为例,将冷轧板浸入磷化剂溶液中,控制温度在35℃,经过10分钟浸泡处理后,水洗金属件,干燥。在处理过程中,可及时添加磷化剂,以保证工作液的效果。磷化干燥温度不宜过高,应控制在常温至120摄氏度,防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。

经过上述磷化剂溶液处理后,观察金属工件表面,发现工件表面呈彩色,颜色均匀,磷化细致,喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试,附着力评定1级。

实施例2

按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份):10份磷酸,5份的氧化锌,1份的硝酸镁,1份的硝酸镁,1份的硝酸钴,0.2份的硝酸镍,0.5份单宁酸,余量为水,搅拌,混合均匀,配制成磷化剂。

处理方法:配制好磷化剂溶液;金属件以冷轧板为例,将冷轧板浸入磷化剂溶液中,控制温度在35℃,经过10分钟浸泡处理后,水洗金属件,干燥。在处理过程中,可及时添加磷化剂,以保证工作液的效果。磷化干燥温度不宜过高,应控制在常温至120摄氏度,防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。

经过上述磷化剂溶液处理后,观察金属工件表面,发现工件表面呈彩色,颜色均匀,磷化细致,喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试,附着力评定0级。

实施例3

按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份):20份磷酸,8份的氧化锌,2份的硝酸镁,1份的硝酸铝,2份的硝酸钴,1份的硝酸镍,1份单宁酸,余量为水,搅拌,混合均匀,配制成磷化剂。

处理方法:配制好磷化剂溶液;金属件以冷轧板为例,将冷轧板浸入磷化剂溶液中,控制温度在35℃,经过10分钟浸泡处理后,水洗金属件,干燥。在处理过程中,可及时添加磷化剂,以保证工作液的效果。磷化干燥温度不宜过高,应控制在常温至120摄氏度,防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。

经过上述磷化剂溶液处理后,观察金属工件表面,发现工件表面呈彩色,颜色均匀,磷化细致,喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试,附着力评定0级。

实施例4

按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份):25份磷酸,9份的氧化锌,2份的硝酸镁,2份的硝酸铝,3份的硝酸钴,2份的硝酸镍,3份单宁酸,余量为水,搅拌,混合均匀,配制成磷化剂。

处理方法:配制好磷化剂溶液;金属件以冷轧板为例,将冷轧板浸入磷化剂溶液中,控制温度在35℃,经过10分钟浸泡处理后,水洗金属件,干燥。在处理过程中,可及时添加磷化剂,以保证工作液的效果。磷化干燥温度不宜过高,应控制在常温至120摄氏度,防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。

经过上述磷化剂溶液处理后,观察金属工件表面,发现工件表面呈彩色,颜色均匀,磷化细致,喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试,附着力评定0级。

实施例5

按照下列重量份数混合各成分(总量为1000重量份):30份磷酸,10份的氧化锌,3份的硝酸镁,1份的硝酸铝,5份的硝酸钴,3份的硝酸镍,1份的硝酸,5份单宁酸,余量为水,搅拌,混合均匀,配制成磷化剂。

处理方法:配制好磷化剂溶液;金属件以冷轧板为例,将冷轧板浸入磷化剂溶液中,控制温度在35℃,经过10分钟浸泡处理后,水洗金属件,干燥。在处理过程中,可及时添加磷化剂,以保证工作液的效果。磷化干燥温度不宜过高,应控制在常温至120摄氏度,防止因为温度过高导致膜层出现裂痕。

经过上述磷化剂溶液处理后,观察金属工件表面,发现工件表面呈彩色,颜色均匀,磷化细致,喷涂处理后按照2小时沸水附着性测试,附着力评定0级。

需要说明的是,本发明并不局限于上述实施方式,根据本发明的创造精神,本领域技术人员还可以做出其他变化,这些依据本发明的创造精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

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