專利名稱：一種清潔型稀土鹽鈍化液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍鋅及鋅鐵合金清潔鈍化，主要用于鋼鐵零件表面電鍍 鋅及鋅鐵合金的后處理工序，屬金屬材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
腐蝕與防腐關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命安全，表面工程技術(shù)是解決機(jī)械零 部件及材料腐蝕與防護(hù)最經(jīng)濟(jì)有效的手段和方法。
鍍鋅及鋅鐵合金是提高鋼鐵零件抗腐蝕能力的有效途徑，目前廣泛地應(yīng)用于 造船工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、航空、建筑等許多領(lǐng)域中。但在潮濕的環(huán)境中，尤其在 濕熱環(huán)境中，鍍鋅及鋅鐵合金層易發(fā)生腐蝕，使鍍層表面形成暗灰色或白色疏
松的腐蝕產(chǎn)物——白銹；時(shí)間長了會(huì)出現(xiàn)紅銹，從而失去防腐效果。為了提高 鍍層的耐蝕性，須對(duì)鍍層進(jìn)行鈍化處理形成表面鈍化膜。
目前幾乎所有的鍍鋅鋼板后處理工藝都采用了鉻酸鹽鈍化處理，但由于鉻 酸鹽中六價(jià)鉻毒性高且易致癌，政府己嚴(yán)格限制鉻酸鹽的使用和排放；并且"十 一五"規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)把開發(fā)環(huán)境保護(hù)技術(shù)放在優(yōu)先位置。因此鉻酸鹽鈍化技術(shù)正 面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而尋求和采用符合環(huán)保要求的無鉻鈍化技術(shù)正成為目前發(fā)展的 必然趨勢(shì)。目前國內(nèi)外鍍鋅及其合金層上的無鉻鈍化主要有鉬酸鹽鈍化、稀土 鹽鈍化、硅酸鹽鈍化、植酸鈍化和有機(jī)物鈍化等，但這些無絡(luò)鈍化技術(shù)的鈍化 效果還達(dá)不到鉻酸鹽鈍化所具有的耐蝕性，或者是費(fèi)用太高，以至于目前還沒 有一種無鉻鈍化工藝完全取代鉻酸鹽鈍化工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有鍍鋅和鋅鐵合金中鈍化技術(shù)的不足，提供一種不 含有毒物質(zhì)、所處理產(chǎn)品性能優(yōu)良、生產(chǎn)成本低的電鍍鋅及鋅鐵合金清潔液。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該電鍍鋅及鋅鐵合金用清潔鈍化液由稀土鹽、K2SA、 Na2Si03、 H3B03、 H202、 HCl和H20組成，各組成物的含量為稀土鹽15 30 g/L、 K2S208 2 5 g/L 、 Na2Si03. 3H20 2 6 g/L 、 H3B03 2 6 g/L 、 H202 5 20 ml/L、 HCl 5 15 ml/L、其余為H20，稀土鹽可以是硝酸亞鈰或氯化亞鈰中的任一種，鈍化液pH 值為1.8 2.8。各組成物含量和及稀土鹽可以根據(jù)實(shí)際需要在給定范圍內(nèi)選擇。
使用該電鍍鋅及鋅鐵合金用清潔鈍化液的工藝流程為用水將己經(jīng)鍍鋅或 鋅鐵合金的零部件清洗干凈，然后放入由朋03和H20組成的出光液中，室溫下 停留3 10秒，再放入本電鍍鋅及鋅鐵合金用清潔鈍化液中，保持pH為1.5 3， .室溫保持30 90秒，再將零部件從鈍化液中取出用自來水清洗干凈，最后用吹 風(fēng)機(jī)將零部件表面的水分吹干即可。出光液中各組成物及其含量為麗03 2 5 ml/L、其余為&0。
本發(fā)明由于采用稀土鹽作為鈍化液的主要成分，并配以K2S208、 Na2Si03、 H3B03、 H202和HC1，用于電鍍鋅及鋅鐵合金工藝的后處理工藝，能夠顯著提高電鍍鋅及 鋅鐵合金的耐蝕性，使鹽霧試驗(yàn)出白銹時(shí)間可達(dá)25 50小時(shí)以上。由于在鈍化 液中不含鉻，克服了鉻酸鹽鈍化技術(shù)毒性大、不環(huán)保等缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)電鍍鋅及 鋅鐵合金的清潔生產(chǎn)。使用該鈍化液的鈍化工藝穩(wěn)定可靠，所生產(chǎn)的產(chǎn)品性能 優(yōu)良，具有很重要的社會(huì)意義和應(yīng)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明鈍化液組成圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此。
實(shí)施例1:該鈍化工藝用于對(duì)局部鍍鋅的鋼板進(jìn)行后續(xù)鈍化處理。 該鋼板在進(jìn)行電鍍之前進(jìn)行除銹、除油、活化等前處理后，放入電鍍液中進(jìn)行電鍍，鍍鋅工藝的鍍液組成及操作條件為ZnCl2 80 g/L、 KC1 200 g/L 、 添加劑適量、鍍液的pH值保持在5. 5左右，電流密度為1. 2 A/ dm2，溫度為室 溫，電鍍時(shí)間為25分鐘。
配制由麗03 2 ml/L和H20組成的出光液以及由氯化亞鈰15g/L、K2S208 2 g/L 、 Na2Si03. 3H20 2g/L 、貼03 2g/L 、 H202 5ml/L、 HC1 5ml/L和H20組成的鈍化液， 用稀HC1或NaOH溶液將pH值調(diào)至2. 8，然后將電鍍后的鋼板取出，經(jīng)清洗后先 放入出光液中停留10秒，取出用自來水沖洗，再放入鈍化液中，室溫下鈍化90 秒，然后取出該鍍鋅鋼板，經(jīng)自來水清洗干凈后用吹風(fēng)機(jī)吹干。
使用本鈍化工藝處理后的鋼板外觀均勻光亮，經(jīng)中性鹽霧試驗(yàn)出白銹時(shí)間 超過25小時(shí)。 .
實(shí)施例2:該鈍化工藝用于對(duì)局部電鍍Zn-Fe合金的鋼板進(jìn)行后續(xù)鈍化處理。
在進(jìn)行鈍化之前，鋼板經(jīng)前處理(除銹、除油、活化)后實(shí)施電鍍，鋅鐵 合金電鍍工藝的鍍液組成及操作條件為ZnCl2100 g/L、 KC1230 g/L、 FeS04'7H20 10g/L、抗壞血酸1.2g/L、添加劑適量、pH值4.0、陰極電流密度1.8A/dm2、 溫度為室溫，電鍍時(shí)間為40分鐘，所得Zn-Fe合金鍍層中鐵含量為0. 5%。
配制由HN03 3ml/L和H20組成的出光液以及由硝酸亞鈰25g/L、K2S208 4 g/L 、 Na2Si03. 3H20 3g/L 、 H3B03 3g/L 、 H202 10ml/L、 HCl 10ml/L和H20組成的鈍化 液，用稀HCl或NaOH溶液將pH值調(diào)至2.4，然后將電鍍后的鋼板取出，經(jīng)清洗 后先放入出光液中停留6秒，取出用自來水沖洗，再放入鈍化液中，室溫下鈍 化60秒，然后取出該鋼板，經(jīng)自來水清洗干凈后用吹風(fēng)機(jī)吹干。
使用本鈍化工藝處理后的Zn-Fe合金鍍層，外觀均勻光亮，經(jīng)中性鹽霧試 驗(yàn)出白銹時(shí)間超過50小時(shí)，不僅超過了現(xiàn)有鉻酸鹽鈍化工藝的耐蝕性能(25 小時(shí))，而且還超過了國家標(biāo)準(zhǔn)(30小時(shí))。
權(quán)利要求
1、一種清潔型稀土鹽鈍化液，其特征是鈍化液中各組成物及其含量為稀土鹽15~30g/L、K2S2O8 2~5g/L、Na2SiO3.3H2O 2~6g/L、H3BO3 2~6g/L、H2O2 5~20ml/L、HCl 5~15ml/L、其余為H2O，待鈍化液中各組份溶解完全后用稀HCl或NaOH溶液將pH值調(diào)至1.8~2.8。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔型稀土鹽鈍化液，其特征是稀土鹽可以是硝酸 亞鈰或氯化亞鈰中的任一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔型稀土鹽鈍化液，其特征是該稀土鹽鈍化液用 于鋼鐵零部件電鍍鋅或鋅鐵合金后的鈍化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種清潔型稀土鹽鈍化液，主要用于電鍍鋅及鋅鐵合金的后處理，屬金屬材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域。鈍化液由稀土鹽、K₂S₂O₈、Na₂SiO₃、H₃BO₃、H₂O₂、HCl和H₂O組成，不含有毒物質(zhì)、穩(wěn)定可靠、成本低，為無鉻鈍化液。經(jīng)鈍化后在鋅或鋅鐵合金電鍍層的表面形成致密的鈍化膜，從而提高鍍有鋅或鋅鐵合金的零部件的耐蝕性。經(jīng)此鈍化液處理的鋅及鋅鐵合金鍍層耐蝕性顯著提高，具有清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、使用效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C22/48GK101525747SQ20091009436
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者張英杰, 章江洪, 鵬 董, 帥 鄭, 閆宇星 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)