一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液及其锰磷共渗处理方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，由混合水溶液与铁粉反应制成，混合水溶液中铁粉的加入量为1~2克/升；其中，所述混合水溶液包括以下配比的组分：工业磷酸 4~7 毫升/升、磷酸二氢锰 70~90克/升、硝酸镍 3~7克/升、柠檬酸 0.5~2克/升、硫酸铜 0.002~0.004克/升、硝酸镧 0.01~0.05克/升、硝酸铈0.01~0.05克/升、硝酸铋0.01~0.05克/升；本发明专利技术还公开了采用上述锰磷共渗液对气缸套进行表面锰磷共渗处理的方法。本发明专利技术所述锰磷共渗液为高抗蚀黑色锰磷共渗液，在保证锰磷共渗膜质量的基础上，加快锰磷共渗速度，提高气缸套耐磨性能，细化结晶，减少沉渣量。

Manganese and phosphorus co penetrating liquid for surface treatment of high corrosion resistant and anti strained cylinder liner and its manganese and phosphorus co permeation treatment method

The invention discloses a high corrosion resistance anti strain cylinder surface treatment liquid carbonitriding with manganese phosphorus, made from mixed aqueous solution with iron reaction, adding iron powder in aqueous solution of mixed 1~2 Ksson; among them, the mixed aqueous solution comprises the following components: the ratio of industrial phosphoric acid 4~7 ml / L two hydrogen phosphate, manganese, nickel nitrate 70~90 Ksson 3~7 Ksson, Ksson 0.5~2, citric acid copper sulfate, lanthanum nitrate 0.002~0.004 Ksson 0.01~0.05 Ksson, Ksson 0.01~0.05, cerium nitrate and bismuth nitrate 0.01~0.05 Ksson; the invention also discloses the liquid surface alloying of manganese and phosphorus manganese phosphorus on cylinder carbonitriding processing method. The total phosphorus manganese leachate is high corrosion resistant black manganese phosphorus infiltration liquid, while ensuring the quality of manganese and phosphorus co permeation membrane, accelerate the phosphorus infiltration rate, improve the cylinder liner wear resistance, refine crystallization, reduce sediment amount.

【技术实现步骤摘要】
一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液及其锰磷共渗处理方法
本专利技术属于金属表面处理
，具体涉及一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液及其锰磷共渗处理方法。
技术介绍
锰磷共渗工艺在内燃机汽缸套进行共渗处理，已为国内外的生产实践证明，是一种确有成效的工艺方法，尤其是对内燃机初期磨合性能和防止粘附磨损的生产有显著的作用。市场销售的锰磷共渗液不适应对内燃机缸环高摩擦副要求，共渗后的工件表面均无粗糙度仪检验。申请号为201310116743.0的中国专利中公开的磷化液为磷化剂的水溶液，磷化剂与水的质量比为1：20~25，磷化剂由以下组分质量百分比组成：质量浓度85%磷酸36%、质量浓度99%硝酸27%、氧化锌11.2%、氧化锰6.74%、酒石酸钾钠1.12%、质量浓度30%亚硝酸钠17.94%；经过磷化处理后，在气缸套水套壁形成磷化膜保护层，防止气泡破灭产生的冲击波及微观电化学腐蚀对水套部位的侵蚀，有效阻止气缸套穴蚀的形成，能显著提高气缸套抗穴蚀能力。但采用这样的磷化液，多达不到气缸套磷化标准粗糙度Ra要求的控制0.5~1.15之间；磷化处理达到Ra要求时，磷化膜层会因过薄耐蚀性却达不到要求，往往硫酸铜点滴20到45秒；此外还会出现沉渣过多等问题。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，通过各种促进剂复配成的混合水溶液，在保证锰磷共渗膜质量的前提下，减少沉渣。本专利技术还提供了利用上述锰磷共渗液对气缸套进行锰磷共渗处理的方法，使气缸套防锈、减磨、润滑、防拉伤。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，由混合水溶液与铁粉反应制成，混合水溶液中铁粉的加入量为1~2克/升；其中，所述混合水溶液包括以下配比的组分：工业磷酸4~7毫升/升、磷酸二氢锰70~90克/升、硝酸镍3~7克/升、柠檬酸0.5~2克/升、硫酸铜0.002~0.004克/升、硝酸镧0.01~0.05克/升、硝酸铈0.01~0.05克/升、硝酸铋0.01~0.05克/升。优选地，所述混合水溶液与铁粉的反应温度为90℃以上。优选地，所述铁粉为还原铁粉。上述锰磷共渗液的总酸度为80~100，酸比为4.5~6，工作温度为93~99℃；所述工业磷酸的质量分数为85%。采用上述锰磷共渗液对气缸套进行表面锰磷共渗处理的方法：将气缸套脱脂、水洗后，浸入93~99℃的锰磷共渗液中8~15分钟，然后取出气缸套，先常温水洗，再用60~70℃的水清洗，风干，得到锰磷共渗完成的气缸套。进一步，可将锰磷共渗完成的气缸套涂油、包装。本专利技术的有益效果：1.本专利技术所述锰磷共渗液为高抗蚀黑色锰磷共渗液，本锰磷共渗液通过硫酸铜点滴实验耐蚀时间大于五分钟，高于国家标准，具有较好的耐蚀性；同时，锰磷共渗处理后，满足Ra控制在0.5~1.15之间，膜厚度0.015~0.003mm。2.铜离子的添加量需要适度，否则铜膜会代替锰磷共渗膜，锰磷共渗性能下降，本专利技术所述锰磷共渗液中极少量的铜盐会大幅度提高锰磷共渗速度；即锰磷共渗液中含Cu2+（硫酸铜）0.002~0.004克/升时，使锰磷共渗速度提高6倍以上。3.Ni2+是最有效、最常用的锰磷共渗促进剂，它不仅能加速锰磷共渗，细化结晶，而且能提高膜的耐腐蚀性能；Ni2+含量过低，锰磷共渗膜层薄，与铜盐不同的是，大量添加镍盐时，并无不良影响，但会增加成本。4.本专利技术所述锰磷共渗液中稀土元素的引入，硝酸镧、硝酸铈及硝酸铋会加速锰磷共渗，提高耐磨，细化结晶，使锰磷共渗性能得到了进一步的优化。5.本专利技术所用水可为自来水，与其他锰磷共渗液所用去离子水相比，方便而且成本低廉。6.采用本专利技术锰磷共渗液进行锰磷共渗处理时，沉渣量大量减少，改善了工作条件，减少了环境的污染。附图说明图1为实施例1锰磷共渗处理后的气缸套断面的金相图；图2为实施例1所得锰磷共渗膜的扫描电镜图。具体实施方式为了使本专利技术的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作出进一步的说明，但所述实施例旨在解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。实施例1一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，由混合水溶液与还原铁粉反应制成，混合水溶液中铁粉的加入量为2克/升；其中，所述混合水溶液包括以下配比的组分：工业磷酸4毫升/升、磷酸二氢锰70克/升、硝酸镍3克/升、柠檬酸0.5克/升、硫酸铜0.002克/升、硝酸镧0.01克/升、硝酸铈0.01克/升、硝酸铋0.01克/升。上述锰磷共渗液的制备方法：将混合水溶液加热至90℃以上，加入还原铁粉，待反应结束，锰磷共渗液稳定后，即可使用。采用上述锰磷共渗液对气缸套（斯太尔0015）进行表面锰磷共渗处理的方法：将气缸套于40~50℃脱脂20分钟，常温水洗1分钟，采用表面调整剂（胶体钛）对气缸套进行表面调整30秒，浸入93~99℃的锰磷共渗液中10~12分钟，然后取出气缸套，先常温水洗1分钟，再用60~70℃的水清洗2分钟，风干，得到锰磷共渗完成的气缸套。其中，所述表面调整使用表面调整剂（胶体钛）均匀附着在气缸套表面，可提高气缸套表面活性、细化晶粒、加快反应速度，以助于达到均匀、细致、密实的锰磷共渗膜，此操作采用本领域现有的常规技术即可，并非本专利技术创新之所在，故不再详细赘述。实施例2一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，由混合水溶液与还原铁粉反应制成，混合水溶液中铁粉的加入量为2克/升；其中，所述混合水溶液包括以下配比的组分：工业磷酸5.5毫升/升、磷酸二氢锰80克/升、硝酸镍5克/升、柠檬酸1克/升、硫酸铜0.003克/升、硝酸镧0.03克/升、硝酸铈0.03克/升、硝酸铋0.03克/升。上述锰磷共渗液的制备方法：将混合水溶液加热至90℃以上，加入还原铁粉，待反应结束，锰磷共渗液稳定后，即可使用。采用上述锰磷共渗液对气缸套（斯太尔0015）进行表面锰磷共渗处理的方法：将气缸套于40~50℃脱脂20分钟，常温水洗1分钟，采用表面调整剂（胶体钛）对气缸套进行表面调整30秒，浸入93~99℃的锰磷共渗液中13~15分钟，然后取出气缸套，先常温水洗1分钟，再用60~70℃的水清洗2分钟，风干，得到锰磷共渗完成的气缸套。实施例3一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，由混合水溶液与还原铁粉反应制成，混合水溶液中铁粉的加入量为2克/升；其中，所述混合水溶液包括以下配比的组分：工业磷酸7毫升/升、磷酸二氢锰90克/升、硝酸镍7克/升、柠檬酸2克/升、硫酸铜0.004克/升、硝酸镧0.05克/升、硝酸铈0.05克/升、硝酸铋0.05克/升。上述锰磷共渗液的制备方法：将混合水溶液加热至90℃以上，加入还原铁粉，待反应结束，锰磷共渗液稳定后，即可使用。采用上述锰磷共渗液对气缸套（斯太尔0015）进行表面锰磷共渗处理的方法：将气缸套于40~50℃脱脂20分钟，常温水洗1分钟，采用表面调整剂（胶体钛）对气缸套进行表面调整30秒，浸入93~99℃的锰磷共渗液中8~10分钟，然后取出气缸套，先常温水洗1分钟，再用60~70℃的水清洗2分钟，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，其特征在于：由混合水溶液与铁粉反应制成，混合水溶液中铁粉的加入量为1~2克/升；其中，所述混合水溶液包括以下配比的组分：工业磷酸 4~7 毫升/升、磷酸二氢锰 70~90克/升、硝酸镍 3~7克/升、柠檬酸 0.5~2克/升、硫酸铜 0.002~0.004克/升、硝酸镧 0.01~0.05克/升、硝酸铈0.01~0.05克/升、硝酸铋0.01~0.05克/升。

【技术特征摘要】
1.一种高耐蚀防拉伤气缸套表面处理用锰磷共渗液，其特征在于：由混合水溶液与铁粉反应制成，混合水溶液中铁粉的加入量为1~2克/升；其中，所述混合水溶液包括以下配比的组分：工业磷酸4~7毫升/升、磷酸二氢锰70~90克/升、硝酸镍3~7克/升、柠檬酸0.5~2克/升、硫酸铜0.002~0.004克/升、硝酸镧0.01~0.05克/升、硝酸铈0.01~0.05克/升、硝酸铋0.01~0.05克/升。2.根据权利要求1所述的高耐蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：何冉，张竞，甄文忠，
申请(专利权)人：河南省中原华工激光工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41