一种黑色磷化液及其使用方法技术

本发明专利技术属于金属表面处理技术领域，特别涉及一种前处理不需酸洗的合金钢表面磷化处理的黑色磷化液，它由以下重量百分含量的组分组成：酸性磷酸锰：2%-5%，磷酸氢二铵：2%-4%，硝酸钴：1%-3%，硝酸胍1%-2%，对苯二酚：0.5%-1.5%，硫酸羟胺：0.2%-1%，质量浓度为80%-90%的磷酸0.5%-2%，纯净水余量。使用黑色磷化液操作简单，稳定性好，成膜速度快，膜层细腻均匀，色泽乌黑，成膜强度大耐蚀性强等优点，适用于各类型号合金钢零部件表面处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于表面化学处理
，特别涉及一种前处理不需酸洗的对合金钢表面进行磷化处理的黑色磷化液。
技术介绍
众所周知，合金钢含有镍，铬、钥、稀土等元素表面处理前要采用酸洗活化工艺由此带来污染环境，废水处理比较困难，目前使用的磷化液采用分步处理工艺，工艺过程长，处理时间长，成膜粗糙黑度不均匀，耐蚀性差。而且零件表面若处理不慎就会被过腐蚀，影响磷化质量和零件精度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种前处理无需酸洗工序，适用于合金钢表面磷化处理的黑色磷化液，该磷化液稳定性好，工艺操作简单，成膜速度快，膜层细腻均匀，色泽乌黑牢固，耐蚀性能强。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是 一种黑色磷化液，由以下重量百分含量的组分组成 酸性磷酸锰2%-5%， 磷酸氢二铵2%-4%， 硝酸钻1%_3%，硝酸狐1%-2%， 对苯二酚0. 5%-1. 5%, 质量浓度为80%-90%的磷酸0. 5%-2%， 硫酸羟胺0. 2%-1%， 余量为纯净水。优选由以下重量百分含量的组分组成 酸性磷酸锰5%，磷酸氢二铵3%， 硝酸钴2%，硝酸胍1%， 对苯二酚1. 5%， 质量浓度为85%的磷酸0. 5%， 硫酸羟胺0. 2%， 余量为纯净水。也优选由以下重量百分含量的组分组成 酸性磷酸锰3%，磷酸氢二铵2%， 硝酸钴1. 5%，硝酸胍2%， 对苯二酚0. 8%，质量浓度为85%的磷酸1%， 硫酸羟胺0. 5%，余量为纯净水。所述黑色磷化液的使用方法，将待处理的合金钢零件经过脱脂、水洗和表调进行前处理，再将前处理后的合金钢零件浸溃在黑色磷化液中，或者将黑色磷化液在前处理后的合金钢零件表面擦试，浸溃或擦试的时间为5-15分钟，磷化液的温度为30°C -60°C。优选浸溃或擦试的时间为10-12分钟，磷化液的温度为40°C -55°C。本专利技术的黑色磷化液，其配方原理是 ①酸性磷酸锰是主要成膜物质，提供Mn2+锰离子和H2P04_磷酸根、实验表明随着其用量的增加有利于提高磷化膜的硬度，结合力和耐蚀性。②磷酸氢二铵，也是主要成膜物质，提供NH4+铵离子和H2P04_磷酸根离子，它有利于加快磷化速率，使磷化膜结晶致密。③硝酸钴是辅助成膜物质，它对提高反应速率细化晶粒，增加膜层结合力和加深磷化膜层黑度有明显的作用。④硝酸胍是成膜氧化促进物质，它能使磷化膜反应速率快，颜色深，均匀性、细密性良好，耐蚀性也有所提高，但随着其用量的增加地导致基体金属发生钝化而无磷化膜生 成，因此硝酸胍应控制的质量浓度1_2%。⑤对苯二酚是成膜活化剂，它可促使金属基体腐蚀，有利于加速成膜反应的进行。⑥磷酸它是促进成膜物质，其量直接影响磷化膜质量的好坏，用量过高，磷化液中的游离酸度增加，磷化膜易泛黄，用量过低，磷化液有沉渣产生，在控制质量浓度0. 5-2%。⑦硫酸羟胺，它是络合物质，它与铁离子形成稳定的络合物，提高膜层结晶密度和磷化液的稳定性。利用以上物质进行配方组合，相互相成，相互协调促进各自的效果发挥，经过优选，最终得出本专利技术的配方和配方组成。被处理零件的前处理过程不需要酸洗，是因为本专利技术的黑色磷化液配方加有促使金属表面腐蚀的活化剂对苯二酚和成膜促进物质硝酸胍；硝酸钴磷酸，所以不需要在前处理过程中用酸洗步骤来活化合金钢表面，并且节约成本避免对环境的污染。本专利技术磷化液的制备方法，常温下首先将磷酸放入余量的水中，再逐一加入其它原料搅拌均匀完全溶解，则为成品。与现有技术相比，本专利技术的优势在于 I、由于加入强氧化促进剂和复合络合剂一硝酸钴、硝酸胍，对苯二酚、硫酸羟胺、使磷化零件成膜速度快，膜层细腻均匀，色泽乌黑牢固，强度大耐蚀性强的优点，能够满足石油、内燃机等零部件的要求。2、本专利技术的黑色磷化液稳定性好，工艺操作简单，前处理过程不需要酸洗。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例I 一种黑色磷化液，由以下物质按重量百分比组成 酸性磷酸锰5%，磷酸氢二铵3%，硝酸钴2%，硝酸胍1%，对苯二酚I. 5%，磷酸(质量浓度85%) 0. 5%，硫酸羟胺0. 2%，纯净水余量。使用上述黑色磷化液处理零件将待处理合金钢零件经过脱脂、水洗和表调进行前处理，再将前处理后的合金钢零件浸溃在黑色磷化液中，浸溃的时间为10分钟，磷化液的温度为60°C，处理结果见表I。所述合金钢是指含有镍，铬、钥、稀土等元素的合金钢，如20铬钥钛。实施例2 一种黑色磷化液，由以下物质按重量百分比组成 酸性磷酸锰3%，磷酸氢二铵2%，硝酸钴I. 5%，硝酸胍2%，对苯二酚0. 8%，磷酸(质量浓度85%) 1%，硫酸羟胺0. 5%，纯净水余量。使用上述黑色磷化液处理零件将待处理合金钢零件经过脱脂、水洗和表调进行前处理，再将前处理后的合金钢零件浸溃在黑色磷化液中，浸溃的时间为15分钟，磷化液的温度为50°C，处理结果见表I。所述合金钢是指含有镍，铬、钥、稀土等元素的合金钢，如20铬钥钛。实施例3 一种黑色磷化液，由以下物质按重量百分比组成 酸性磷酸锰4%，磷酸氢二铵1%，硝酸钴1%，磷酸(质量浓度80%) 0. 7%，硫酸羟胺0. 3%，纯净水余量。 使用上述黑色磷化液处理零件将待处理合金钢零件经过脱脂、水洗和表调进行前处理，再在前处理后的合金钢零件表面擦拭上述黑色磷化液，擦试的时间为5分钟，磷化液的温度为50°C，处理结果见表I。所述合金钢是指含有镍，铬、钥、稀土等元素的合金钢，如20铬钥钛。实施例4 一种黑色磷化液，由以下物质按重量百分比组成 酸性磷酸锰2%，磷酸氢二铵4%，硝酸钴3%，硝酸胍I. 5%，对苯二酚0. 5%，磷酸(浓度？)I. 5%，硫酸羟胺1%，纯净水余量。使用上述黑色磷化液处理零件将待处理合金钢零件经过脱脂、水洗和表调进行前处理，再将前处理后的合金钢零件浸溃在黑色磷化液中，浸溃的时间为15分钟，磷化液的温度为45°C，处理结果见表I。所述合金钢是指含有镍，铬、钥、稀土等元素的合金钢，如20铬钥钛。表I实施例1-4的处理结果权利要求1.一种黑色磷化液，其特征是，由以下重量百分含量的组分组成 酸性磷酸锰2%-5%， 磷酸氢二铵2%-4%， 硝酸钻1%_3%，硝酸狐1%-2%，对苯二酚0. 5%-1. 5%, 质量浓度为80%-90%的磷酸0. 5%-2%， 硫酸羟胺0. 2%-1%， 余量为纯净水。2.根据权利要求I所述的黑色磷化液，其特征是，由以下重量百分含量的组分组成 酸性磷酸锰5%，磷酸氢二铵3%， 硝酸钴2%，硝酸胍1%， 对苯二酚1. 5%， 质量浓度为85%的磷酸0. 5%， 硫酸羟胺0. 2%， 余量为纯净水。3.根据权利要求I所述的黑色磷化液，其特征是，由以下重量百分含量的组分组成 酸性磷酸锰3%，磷酸氢二铵2%， 硝酸钴1. 5%，硝酸胍2%， 对苯二酚0. 8%，质量浓度为85%的磷酸1%， 硫酸羟胺0. 5%，余量为纯净水。4.权利要求1-3之一所述黑色磷化液的使用方法，其特征是，将待处理的合金钢零件经过脱脂、水洗和表调进行前处理，再将前处理后的合金钢零件浸溃在黑色磷化液中，或者将黑色磷化液在前处理后的合金钢零件表面擦试，浸溃或擦试的时间为5-15分钟，磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑色磷化液，其特征是，由以下重量百分含量的组分组成：酸性磷酸锰2%?5%，??????磷酸氢二铵2%?4%，硝酸钴：1%?3%，?????????硝酸胍1%?2%，对苯二酚：0.5%?1.5%，????质量浓度为80%?90%的磷酸0.5%?2%，?硫酸羟胺：0.2%?1%，??????余量为纯净水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，
申请(专利权)人：长沙沃尔金属表面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：