一种膜厚稳定、表面粗糙度稳定的锰系磷化剂及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及一种金属表面处理剂，尤其是一种金属表面处理剂中的耐磨的锰系磷化剂。


背景技术：

[0002]
磷化是一种常用的金属表面处理技术，属化学转化膜处理，锰磷化处理是磷化处理中的一个内容。锰磷化膜因其耐磨耐蚀性好，并有减磨，改善润滑降噪作用而被广泛应用于机械传动部件的表面处理，如汽车传动部件的零部件，空调和冰箱用的全封闭制冷压缩机的曲轴、活塞等零部件。磷化技术由于受药剂的配方、工作温度、总酸度、游离酸度、促进剂浓度的不停波动，会使加工件的磷化膜厚度、表面粗糙度波动很大，而且都远远超过后道装配技术要求。生产企业为了使后道的装配工序中能获得统一膜厚、工件直径、表面粗糙度的零件尺寸，会对磷化后的零件进行刷光、清洗、干燥处理，此加工过程总称为“刷光”。如对一个年产一千万台压缩机的企业，仅磷化、刷光工序就会有数千万个零件要做，刷光工序会消耗企业许多人力物力。同时，目前公开的一系列锰系磷化工艺，工作温度一般均在92℃-98℃。


技术实现要素：

[0003]
基于上述问题，本发明的目的在于提供一种膜厚稳定、表面粗糙度稳定的锰系磷化剂，本发明的工作温度是85℃-90℃，通过本发明能在加工件上形成的锰系磷化膜，不仅耐磨、耐腐蚀，同时也保证了膜层厚度、表面粗糙度的恒定；
[0004]
所采用的技术方案如下：
[0005]
一种膜厚稳定、表面粗糙度稳定的锰系磷化剂，包括磷酸、硝酸、马日夫盐、结晶细化剂和络合剂；
[0006]
质量百分比：磷酸为20-30％，硝酸为20-35％，马日夫盐为20-40％，结晶细化剂为5-8％，络合剂为1％-2％，其余为水，总量为100％。
[0007]
进一步的，结晶细化剂为硝酸锰、镍盐、铜盐、锌盐、磷酸二氢钠中的一种或一种以上。
[0008]
进一步的，络合剂为柠檬酸、酒石酸、磺基水杨酸、edta、丁二酸、甘油磷酸脂中的一种或一种以上。
[0009]
一种膜厚稳定、表面粗糙稳定的锰系磷化剂的制备方法，配制步骤如下：
[0010]
步骤1：将磷酸在室温下溶于水，再加入马日夫盐，溶解后，再加入硝酸，制得溶液一；
[0011]
步骤2：将络合剂在室温下加入到溶液一中，全部溶解后，形成溶液二；
[0012]
步骤3：将结晶细化剂加入到溶液二中，溶解后，即为锰系磷化剂；
[0013]
其中，磷酸为20-30％，硝酸为10-35％，马日夫盐为20-40％，结晶细化剂为5-8％，络合剂为1％-2％，其余为水。
[0014]
进一步的，络合剂为柠檬酸、酒石酸、磺基水杨酸、edta、丁二酸、甘油磷酸脂中的一种或一种以上。
[0015]
进一步的，结晶细化剂为硝酸锰、镍盐、铜盐、锌盐、磷酸二氢钠中的一种或一种以上。
[0016]
生成的磷化膜的膜厚1.5
±
0.5um；磷化膜的表面粗糙度为≤ra 0.25≤ra0.43，圆度≤0.002。
[0017]
本发明的制备方法简单，制得的锰系磷化剂，产生膜厚尺寸稳定一致，膜层表面粗糙度稳定一致。通过本发明中各物质的组合，能稳定槽液组份，细化致密磷化膜，从而达到产生的磷化膜结晶致密且平实，表面粗糙度可控的，膜厚均匀、恒定，使应用此锰磷化药剂的企业能免去“刷光”工序，节省大量生产成本，并能提高产品质量和产量。
附图说明
[0018]
图1为本发明中实施例1所得膜的电镜图。
具体实施方式
[0019]
以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。
[0020]
实施例1，一种膜厚稳定、表面粗糙度稳定的锰系磷化剂，包括磷酸25％、硝酸30％、马日夫盐25％、硝酸锰3％、镍盐0.5％、铜盐1.5％、柠檬酸0.1％、磺基水杨酸0.1％、edta1％，其余为水；
[0021]
配制步骤如下：
[0022]
步骤1：将25％磷酸在室温下溶于水，再加入马日夫盐25％，溶解后，再加入硝酸30％，制得溶液一；
[0023]
步骤2：将硝酸锰3％、镍盐0.5％、铜盐1.5％在室温下依次加入到溶液一中，全部溶解后，形成溶液二；
[0024]
步骤3：再将柠檬酸0.1％、磺基水杨酸0.1％、edta1％、其余为水加入到溶液二中，搅拌两小时，过滤，即得锰系磷化剂。
[0025]
通过本发明磷化剂处理后的零件技术要求：
[0026]
长轴圆度≤0.002(mm) 长轴粗糙度≤ra 0.43
[0027]
偏心轴圆度≤0.002(mm) 偏心轴粗糙度≤ra 0.25
[0028]
实施例2，一种膜厚稳定、表面粗糙度稳定的锰系磷化剂，包括磷酸20％、硝酸20％、马日夫盐25％、硝酸锰3％、锌盐0.5％、铜盐0.5％、磷酸二氢钠1.5％、柠檬酸0.1％、酒石酸0.5％、磺基水杨酸0.1％、edta0.8％，其余为水；
[0029]
配制步骤如下：以下操作都在室温下进行，
[0030]
步骤1：将磷酸20％溶于水，再加入马日夫盐25％，溶解后，再加入硝酸20％，制得溶液一；
[0031]
步骤2：将硝酸锰3％、锌盐0.5％、铜盐0.5％、磷酸二氢钠1.5％在常温下依次加入到溶液一中，全部溶解后，形成溶液二；
[0032]
步骤3：再将柠檬酸0.1％、酒石酸0.5％、磺基水杨酸0.1％、edta0.8％，其余为水
加入到溶液二中，搅拌两小时，过滤，即得锰系磷化剂。
[0033]
实施例3，一种膜厚稳定、表面粗糙度稳定的锰系磷化剂，包括磷酸30％、硝酸20％、马日夫盐30％、硝酸锰2％、镍盐0.5％、锌盐0.5％、铜盐0.5％、磷酸二氢钠2.5％、柠檬酸0.1％、酒石酸0.5％、磺基水杨酸0.1％、edta0.5％、丁二酸0.3％，其余为水；
[0034]
配制步骤如下：
[0035]
步骤1：将磷酸30％溶于水，再加入马日夫盐30％，溶解后，再加入硝酸20％，制得溶液一；
[0036]
步骤2：将硝酸锰2％、镍盐0.5％、锌盐0.5％、铜盐0.5％、磷酸二氢钠2.5％在室温下依次加入到溶液一中，全部溶解后，形成溶液二；
[0037]
步骤3：再将柠檬酸0.1％、酒石酸0.5％、磺基水杨酸0.1％、edta0.5％、丁二酸0.3％，其余为水加入到溶液二中，搅拌两小时，过滤，即得锰系磷化剂。
[0038]
实施例4，一种膜厚稳定、表面粗糙度稳定的锰系磷化剂，包括磷酸20％、硝酸30％、马日夫盐30％、硝酸锰4％、铜盐0.5％、磷酸二氢钠2.5％、柠檬酸0.1％、酒石酸0.5％、磺基水杨酸0.1％、edta0.5％、甘油磷酸脂0.2％，其余为水；
[0039]
配制步骤如下：
[0040]
步骤1：将磷酸20％溶于水，再加入马日夫盐30％，溶解后，再加入硝酸30％，制得溶液一；
[0041]
步骤2：将硝酸锰4％、铜盐0.5％、磷酸二氢钠2.5％在室温下依次加入到溶液一中，全部溶解后，形成溶液二；
[0042]
步骤3：再将柠檬酸0.1％、酒石酸0.5％、磺基水杨酸0.1％、edta0.5％、甘油磷酸脂0.2％，其余为水加入到溶液二中，搅拌两小时，过滤，即得锰系磷化剂。