一種不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過浸泡的方法增加鋼鐵耐磨性的工藝，包括步驟：1）清洗除油：對鋼鐵表面的臟污及油脂進行去除；2）微蝕：用化學(xué)的方法對鋼鐵表面進行微蝕，增加鋼鐵工件的反應(yīng)面積；3）鈍化：在已經(jīng)經(jīng)過微蝕的鋼鐵表面沉積一層硫酸鉻鉀和硫酸鈷與鋼鐵反應(yīng)生成鋼鐵混合物，該鋼鐵混合物與鋼鐵之間有較強的結(jié)合力，且自身具有良好的耐磨性。經(jīng)本發(fā)明處理的鋼鐵耐磨性良好，與傳統(tǒng)的磷化工藝相比，節(jié)約了水電消耗，減少了大量人工的使用，提高了生產(chǎn)效率，并且避免了含磷廢水的污染。
【專利說明】一種不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著表面處理行業(yè)的日益發(fā)展，市場對鋼鐵產(chǎn)品的功能性提出了更高的要求。目 前普遍的做法是對鋼鐵表面進行鈍化處理，即是在鋼鐵表面進行磷化處理，以此來增加鋼 鐵的防腐性和耐磨性，由于該種工藝會產(chǎn)生大量的含磷廢水，不能滿足現(xiàn)如今的環(huán)保要求。 因此，市場迫切需求一種既能滿足鋼鐵的防腐性及耐磨性要求又能減低對環(huán)境污染的環(huán)保 型鋼鐵鈍化工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使鋼鐵表面氧化產(chǎn)生鈍化效果，從而提高其防腐 性及耐磨性的不含磷溶液的鋼鐵鈍化處理方法。
[0004] 本發(fā)明不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法，包括下述步驟： (1) 清洗除油：使用清洗液對鋼鐵表面進行清洗除油處理；所述清洗液的重量百分組 成為3%-5%硫酸、1%-5%檸檬酸三鈉、1%-10%檸檬酸、水余量； (2) 微蝕處理：使用微蝕溶液對經(jīng)步驟（1)處理后的鋼鐵表面進行微蝕處理；所述微蝕 溶液的重量百分組成為5%-20%過硫酸鈉、1%-20%硫酸、水余量； (3) 鈍化處理：使用鈍化液對經(jīng)步驟（2)處理后的鋼鐵表面進行鈍化處理；所述鈍化 液的重量百分組成為1%_1〇%乙酸、1%_5%硫酸鉻鉀、1%_5%硫酸鈷、0. 1%-2% HEDTA、余量為 水； 所述步驟（1)、（2)和（3)處理后均經(jīng)過水洗再進行下一步驟，所述各步驟的處理均是 指在各步驟所需的溶液中進行常溫表面浸潤，浸潤時間3-8分鐘。
[0005] 對于本發(fā)明包括的鋼鐵清洗除油即步驟（1)中所使用的檸檬酸三鈉，其使用范圍 為重量比1%-5%，最佳范圍為重量比1. 3%-2. 6%，在這個范圍可以使鋼鐵的除油效果最佳， 而不會增加化學(xué)品殘留。
[0006] 對于本發(fā)明包括的鋼鐵鈍化即步驟（3)中所使用的硫酸鉻鉀，其使用范圍為重量 比1%-5%，最佳范圍為重量比2%-2. 5%，在這個范圍可以使鋼鐵的耐磨膜層均勻，耐磨性最 佳。
[0007] 對于本發(fā)明包括的鋼鐵鈍化即步驟（3)中所使用的硫酸鈷，其使用范圍為重量比 1%-5%，最佳范圍為重量比2%-2. 5%，且與硫酸鉻鉀的重量比的最佳比例在1:1. 1-1. 1:1之 間，在這個范圍可以使鋼鐵耐磨性膜層均勻，結(jié)合力最佳。
[0008] 對于本發(fā)明包括的鋼鐵鈍化工藝步驟即步驟（3)中所使用的HEDTA ( Ν-β -羥基 乙基乙二胺三乙酸)，其使用范圍為重量比0. 1%-2%，最佳范圍為重量比0. 4%-0. 6%，在這個 范圍內(nèi)，HEDTA會最大程度和金屬離子絡(luò)合，可以使鋼鐵在鈍化過程中不受金屬離子干擾。
[0009] 本發(fā)明的反應(yīng)原理：先在鋼鐵上進行清洗除油，再對鋼鐵進行微蝕，以增加反應(yīng)面 積，最后通過鈍化液使硫酸鉻鉀和硫酸鈷與鋼鐵結(jié)合生成介金屬化合物，這種化合物與鋼 鐵具有良好的結(jié)合力，并且具有很強的耐磨性（洛氏硬度HRC56-60)。
[0010] 本發(fā)明的處理鋼鐵鈍化的工藝，與傳統(tǒng)的磷化工藝相比，能夠較大的節(jié)約磷化時 的水電消耗，減少大量人工的使用，提高生產(chǎn)效率，并且避免了含磷廢水的污染。

【具體實施方式】
[0011] 下述實施例是對于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的進一步說明以作為對本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但 本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任 何基于本發(fā)明實質(zhì)精神的簡單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護范圍。
[0012] 實施例1 在實施該鋼鐵鈍化工藝時，一般均需經(jīng)過清洗除油一水洗一微蝕一水洗一鈍化一水洗 -烘干等幾個步驟，各步驟的處理溫度25°C，處理時間5分鐘。本實例的具體步驟如下： (1) 清洗除油：使用清洗液對鋼鐵表面進行清洗除油處理；所述清洗液的主要重量百 分組成如表1 ; (2) 微蝕處理：使用微蝕溶液對經(jīng)步驟（1)處理后的鋼鐵表面進行微蝕處理；所述微蝕 溶液的主要重量百分組成如表2 ; (3) 鈍化處理：使用鈍化液對經(jīng)步驟（2)處理后的鋼鐵表面進行鈍化處理；所述鈍化液 的主要重量百分組成如表3。

【權(quán)利要求】
1. 一種不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法，包括下述步驟： (1) 清洗除油：使用清洗液對鋼鐵表面進行清洗除油處理；所述清洗液的重量百分組 成為3%-5%硫酸、1%-5%檸檬酸三鈉、1%-10%檸檬酸、水余量； (2) 微蝕處理：使用微蝕溶液對經(jīng)步驟（1)處理后的鋼鐵表面進行微蝕處理；所述微蝕 溶液的重量百分組成為5%-20%過硫酸鈉、1%-20%硫酸、水余量； (3) 鈍化處理：使用鈍化液對經(jīng)步驟（2)處理后的鋼鐵表面進行鈍化處理；所述鈍化 液的重量百分組成為1%_1〇%乙酸、1%_5%硫酸鉻鉀、1%_5%硫酸鈷、0. 1%-2% HEDTA、余量為 水；
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法，其特征在于，步驟（1)所述 檸檬酸三鈉重量比1. 3%-2. 6%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法，其特征在于，步驟（3)所述 硫酸鉻鉀重量比2%-2. 5%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法，其特征在于，步驟（3)所述 硫酸鈷重量比2%-2. 5%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法，其特征在于，步驟（3)所述 硫酸鈷與硫酸鉻鉀的重量比在1:1. 1-1. 1:1之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述不含磷的耐磨性鋼鐵鈍化處理方法，其特征在于，步驟（3)所述 HEDTA 重量比 0. 4%-0. 6%。
【文檔編號】C23C22/50GK104152889SQ201410218332
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】朱虹, 張毅, 孫穎睿 申請人:合肥奧福表面處理科技有限公司