專利名稱：鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬表面化學處理技術領域的處理液，尤其是一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液。
背景技術：
目前，通過發(fā)黑液在鋼鐵表面上形成氧化膜的技術廣泛應用在機械零件、彈簧、標準件及兵器等行業(yè)中。傳統的鋼鐵發(fā)黑工藝即高溫堿性氧化工藝，作為鋼鐵制品表面防護和裝飾措施，廣泛地用于各種機械產品，量多面廣，然而該工藝存在許多缺點，如工藝過程能耗大、污染嚴重、勞動條件差、防銹能力不高、對操作者身體不利。近年來報道較多的常溫發(fā)黑工藝，主要有兩種類型一是以硫酸銅和亞硒酸為主的配方，該溶液成分不穩(wěn)定，生成膜附著力差，防銹能力不高，因此難以替代傳統的堿性氧化工藝；二是以黑磷化膜代替氧化膜，是一種常溫磷化發(fā)黑，該工藝不易控制，溶液穩(wěn)定性較差，膜層無光澤，色澤不美觀。發(fā)明內容
為了克服現有鋼鐵發(fā)黑處理液成分不穩(wěn)定、生成膜附著力差、防銹能力不高、色澤不美觀的缺點，本發(fā)明提供一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑膜附著力好，耐蝕性強，色澤美觀，處理工藝簡單且能耗小，便于實際生產。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，包括低中溫磷化液和填充著色液，其配方分別如下低中溫磷化液，每升中含有磷酸二氫鋅30 50克，硝酸鋅80 100克，磷酸錳鐵鹽 20 30克，CH添加劑3 6克，PH磷酸調節(jié)劑，其量為使溶液PH值為I 3，余量為水。
填充著色液，每升中含有水溶性合成樹脂丙烯酸酯_醋酸乙烯共聚乳膠10 15 克，光亮填充劑2 4克，可溶性有機顏料著色劑，其量根據需要添加，余量為水。
使用時，首先配制低中溫磷化液和填充著色液，步驟為低中溫憐化液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入30 50克的磷酸二氫鋅，攪拌溶解；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入80 100克的硝酸鋅，攪拌溶解；(4)在步驟(3)中的燒杯中加入20 30克的磷酸錳鐵鹽，攪拌溶解；(5)在步驟(4)中的燒杯中加入3 6克的CH添加劑，攪拌；(6)在步驟(5)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升，并加入PH磷酸調節(jié)劑，調節(jié)PH值為I 3。
填充著色液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入10 15克的水溶性合成樹脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入2 4克的光亮填充劑，并根據需要加入可溶性有機顏料著色劑；(4)在步驟(3)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升。
溶液配置好后，按照室溫除油、除銹一水洗一酸洗活化一水洗一中和一水洗一低中溫磷化一水洗一烘干或吹干一填充著色一吹干或烘干的工藝流程對鋼鐵進行處理。
本發(fā)明鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑膜性能檢驗(I)外觀膜層外觀顏色為藍黑色，有光澤。
(2)膜層附著力用脫脂棉球，98 N的壓力均勻來回摩擦發(fā)黑膜，直到看見金屬基體顏色為止，記錄摩擦次數，650次以上不露金屬底色。按標準GB/T15519-1995《鋼鐵化學氧化膜》中的規(guī)定20次以上不露底色為合格，可見膜的附著力極為優(yōu)越。
(3)耐蝕性在干燥后未浸油的試片上滴3%的硫酸銅液，記錄出現紅色斑點的最早時間不少于10分鐘，按標準GB/T15519-1995《鋼鐵化學氧化膜》中的規(guī)定20s不出現紅色斑點為合格。可見它的耐蝕性也極為良好。
經實驗證實，該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑時間為10 15分鐘，工作溫度為 30 50攝氏度，PH值為I 3。本發(fā)明的有益效果是，采用30 50攝氏度溫度磷化，介于一般的低、中溫之間，既保留了磷化膜抗腐蝕性能高、附著力好的優(yōu)點，又避免了室溫磷化時有時質量不穩(wěn)定的缺點，磷化膜經著色填充后，耐腐蝕能力有進一步的提高；著色可任意調整，不僅可著光亮的藍黑色，還可根據需要開發(fā)其它色彩，且本發(fā)明鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液工藝簡單易行，便于實際生產。
下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。
實施例I首先配制低中溫磷化液和填充著色液，步驟為低中溫憐化液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入35克的磷酸二氫鋅，攪拌溶解；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入85克的硝酸鋅，攪拌溶解；(4)在步驟(3)中的燒杯中加入23克的磷酸錳鐵鹽，攪拌溶解；(5)在步驟(4)中的燒杯中加入4克的CH添加劑，攪拌；(6)在步驟(5)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升，并加入PH磷酸調節(jié)劑，調節(jié)PH值為I 3。
填充著色液(1)在I升的燒杯中倒入500毫升的水；(2)在步驟(I)中的燒杯中加入12克的水溶性合成樹脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠；(3)在步驟(2)中的燒杯中加入2.5克的光亮填充劑，并根據需要加入可溶性有機顏料著色劑；(4)在步驟(3)中制得的半成品處理液中加入水至溶液體積為I升。
溶液配置好后，按照室溫除油、除銹一水洗一酸洗活化一水洗一中和一水洗一低中溫磷化一水洗一烘干或吹干一填充著色一吹干或烘干的工藝流程對鋼鐵進行處理。
實施例2和實施例3的配方如下表:
權利要求
1.一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，包括低中溫磷化液和填充著色液，其特征是該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液中的低中溫磷化液和填充著色液由以下重量組成低中溫磷化液，每升中含有磷酸二氫鋅30 50克，硝酸鋅80 100克，磷酸錳鐵鹽20 30克，CH添加劑3 6克，PH調節(jié)劑，其量為使溶液PH值為I 3，余量為水；填充著色液，每升中含有丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠10 15克，填充劑2 4克，著色劑根據需要添加，余量為水。
2.根據權利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是PH調節(jié)劑為磷酸。
3.根據權利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是乳膠為水溶性合成樹脂。
4.根據權利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是填充劑為光亮劑。
5.根據權利要求I所述的鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，其特征是著色劑為可溶性有機顏料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液，該鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液包括低中溫磷化液和填充著色液，其配方是低中溫磷化液，每升中含有磷酸二氫鋅30～50克，硝酸鋅80～100克，磷酸錳鐵鹽20～30克，CH添加劑3～6克，pH磷酸調節(jié)劑，其量為使溶液pH值為1～3，余量為水；填充著色液，每升中含有水溶性合成樹脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳膠10～15克，光亮填充劑2～4克，可溶性有機顏料著色劑，其量根據需要添加，余量為水。本發(fā)明鋼鐵低中溫發(fā)黑處理液發(fā)黑膜附著力好，耐蝕性強，色澤美觀，處理工藝簡單且能耗小，便于實際生產。
文檔編號C23C22/18GK102925881SQ20121045602
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權日2012年11月14日
發(fā)明者陳瀟, 華建鋒 申請人:中國礦業(yè)大學