专利名称：：多元合金催化液及其制品加工工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属于金属表面处理用的一种多元合金催化液及多元合金制品加工工艺。适合于加工任何黑色金属工件。
背景技术：
：目前国内外尚无适合我国国情的金属表面处理的多元合金催化液及多元合金加工工艺。现有的金属表面保护与装饰的工艺方式甚多，其用量最大、效果最好则是传统的电镀铬。它已被广泛地应用于工业、农业及人们的曰常生活之中。这种电镀铬工艺存在诸多问题，其主要是排放的废气、废液均含有剧毒，电流密度可达25A/dm2,是我国典型的高污染、高能耗产业；从晶相分析看属生长关系简单沉积，基表结合很差；因工艺上是单向沉积、多层施镀，所以被沉积表面既不均匀而极为复杂，难以保证施镀件、零件的质量；对过大、过长及复杂结构的工件无法施镀。由此可见，这种工艺不仅生产成本高、工人劳动强度大、危害人们身体健康，而且所施镀产品耐蚀性、耐候性、耐磨性、耐冲击性均较差，点蚀、龟裂脱皮现象较严重。随着现代工业的发展，对这种高能耗、高污染产业，国家一方面在禁止，而另一方面产品表面质量要求越来越高，需求量也越来越大，这对矛盾日趋尖锐。寻求一种既无环境污染由能达到金属表面保护的目的的方法，是人类近代在金属表面保护方面追求的只要目标，于是全世界发达国家近十年均投入了大量的人力、物力、财力在研究、攻关，近几年先后在美国、曰本出现了"镍磷镀"、"化学镀，，，但均因成本太高(3-8元/dm2)，只能在部分行业使用，巿场难以接受。
发明内容本发明的目的在于克服现有上述技术的缺陷，发明人通过多年来的刻苦钻研，并经反复试验，成功地研制出一种多元合金催化液及多元合金制品加工工艺。并有效地克服了上述缺陷。本发明的目的是这样实现配制出一种多元合金催化液，利用该溶液的催化反应加工多元合金制件，使其表面产生金属键结合。本发明的催化液配方(按重量百分浓度)2.5~3.5%硫酸镍一NiS04醋酸一CH3COOH醋酸钠一CH3C00Na，盐酸一HC1硝酸银一AgN03氨水一冊30H次磷酸钠一NaH2P02.H20柠檬酸钠一Na3C6H5075紐20硫酸镉一3CdS04.8H20全氟壬氧基苯磺酸钠水一H200.8~1.1%0.5~1.5%0.2~0.3%0.05~0.1%0.5~0.7%1~1.2%1.5-1.8%0.3~0.5%0.1-0.12%89—93%将以上各原料分别用H20溶解后混合在一起搅拌均匀即为多元合金催化液'本发明的多元合金催化加工工艺釆用高温多元气体催化，水洗，活化，水洗，催化反应，热水清洗，烘干，封闭，检验工序得到所加工的成品。其主要工序①在高温炉(炉温58(TC76(TC的状态下冲入氨气、氧气及二氧化碳，保持90分钟)进行多元气体催化工序是将制件表面结构进行强行改变，形成氮化马氏体、氣化奥氏体，Fe304+Y铁+Ni多元合金结构。'0)活化工序是将制件用24%的浓盐酸浸泡5~10分钟，去掉制件表面的氧化层。5③催化反应工序是将活化处理合格制件在上述催化液中浸泡30~80分钟，温度控制在7598X:。④热水清洗工序是清洗在制件表面的残留催化液，以免继续在制件表面反应，清洗水温在2060'C。本发明的积极有益的效果是f温多元气体催化后产品表面硬度应增加50%~150%，耐酸雾能力应在300小时以上，表面显黑色。其最终产品耐酸雾达到800小时(理论上相当于大气腐蚀90年以上)，表面达到不锈钢的光学效果。本发明的金属表面处理加工工艺能耗低、污染小、成本低，可加工任何黑色金属工件，所加工的产品耐蚀性、耐候性、耐磨性及耐冲击性均强，基本无龟裂脱皮现象。本发明的多元合金催化液及其加工产品经德阳泓卑电力多元合金制品有限公司及重庆、成都、绵阳有关单位试验试用，加工的产品如各种输配电网用铁塔、钢管件、金具、附件、紧固件、公路护拦、铁路用各种配件，汽车保险杠、各类门把、各种电子密码锁、儿童车、灯具、公安用手铐及各种水阀门、球阀等质量均优于电镀铬，深受用户好评(见表1,表2)。具体实施例方式实施例一催化液配方硫酸镍(NiS04)25g,醋酸(CH3COOH)8g,醋酸钠(CH3COONa)5g,盐酸(HC1)2g，硝酸银(AgN03)0.5g,氨水(N,)5g，次磷酸钠(NaH2P02.H20)10g，柠檬酸钠(Na3C6H507.5'/2H20)15g,硫酸镉(3CdS04.8H20)3g,全氟壬氧基苯磺酸钠lg，水(H20)930g，各原料分别用水溶解，然后混合在一起搅拌均匀即为总重量约lkg的本催化加工工艺是将金属制品除锈，即将水洗后的制件进行喷砂(石英砂)处理在高温炉进行多元气体催化，炉温在580'C以上状态下、冲入氨气、氧气、二氧化碳，保持90分钟，使表面变成氮化马氏体、氮化奥氏体，Fe304+Y铁+Ni多元合金结构；活化工序，是出炉自然降温至常温后进行，将制件用浓盐酸浸泡5分钟，去掉制件表面的氧化层。在水温为2060'C的热水清洗后，进行催化反应，即将活化处理合格制件在上述催化液中浸泡30分钟，温度控制在75'C以上，，再一次进行热水清洗去掉残留的催化液，进行烘干、封闭、检验后出厂。实施例二催化液配方硫酸镍(NiS04)30g，醋酸(CH3C00H)10g，醋酸钠(CH3COONa)10g，盐酸(HC1)2.5g,硝酸银(AgN03)0,8g,氨水(,H)6g，次磷酸钠(NaH2P02.H20)llg，柠檬酸钠(Na3C6H507.5%H20)16g,硫酸镉(3CdS04.8H20)4g,全氟壬氧基苯磺酸钠1.lg,水(H20)909g,各原料分别用水溶解，然后混合在一起搅拌均匀即为总重量约lkg的本催化溶液。加工工艺是将水洗后的制件进行喷砂处理后在高温炉进行多元气体催化，炉温在68(TC以上状态下、冲入氨气、氧气、二氧化碳，保持90分钟，使表面变成氮化马氏体、氮化奥氏体，Fe304+Y铁+Ni多元合金结构；活化工序，是出炉自然降温至常温后进行，将制件用浓盐酸浸泡8分钟，去掉制件表面的氧化层。在水温为常温的热水清洗后，进行催化反应，即将活化处理合格制件在上述催化液中浸泡55分钟，温控制在85'C左右，再一次进行热水清洗去掉催化液的残留液，进行烘干、封闭、检验后出厂。实施例三催化液配方硫酸镍(NiS04)35g，醋酸(CH3COOH)llg，酸钠(CH3COONa)15g，盐酸(HC1)3g，硝酸银(AgN03)lg,氨水(N,)7g，次磷酸钠(NaH2P02.H20)12g,柠檬酸钠(Na3C6H507.5'/2H20)18g，硫酸镉(3CdS04犯20)5g,全氟壬氧基苯磺酸钠1.2g，水(H20)882g,各原料分别用水溶解，然后混合在一起搅拌均匀即为总重量约lkg的本催化溶液。加工工艺是将水洗后的制件进行喷砂处理，在高温炉进行多元气体催化，炉温在760'C状态下、冲入氨气、氧气、二氧化碳，保持90分钟，使表面变成氮化马氏体、氮化奥氏体，Fe304+Y铁+Ni多元合金结构；活化工序，是出炉自然降温至常温后进行，将制件用浓盐酸浸泡10分钟，去掉制件表面的氧化层。在水温为常温的热水清洗后，进行催化反应，即将活化处理合格制件在上述催化液中浸泡80分钟，温度控制在98X:左右，再一次进行热水清洗去掉催化液的残留液，进行烘干、封闭、检验后出厂。工序中的废水、废气经处理后由废水管、废气管排放。(下页接附表l、2)检测数据/结果表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注该检测报告由中国测试技术研究院检测编号性能字第20061202号<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1.一种多元合金催化液，其特征在于配方(按重量百分浓度计)为硫酸镍2.5～3.5醋酸0.8～1.1醋酸钠0.5～1.5盐酸0.2～0.3硝酸银0.05～0.1氨水0.5～0.7次磷酸钠1～1.2柠檬酸钠1.5～1.8硫酸镉0.3～0.5全氟壬氧基苯磺酸钠0.1～0.12水89～93。2.根据权利要求l所述的多元合金催化液，其特征在于配方(按重量百分浓度计)为硫酸镍30g醋酸10g醋酸钠10g盐酸2.5g硝酸银0.8g氨水6g次磷酸钠llg杼檬酸钠16g硫酸镉4g全氟壬氧基苯磺酸钠l.lg水909g3.—种多元合金制品的加工工艺，包括水洗，催化反应，热水清洗，烘干，封闭，检验得合格产品，其特征在于①将水洗后的制件进行喷砂处理、在高温炉、炉温580X:760'C的状态下冲入氨气、氧气、二氧化碳，保持90分钟，进行多元气体催化工序是将制件表面结构进行强行改变，形成氮化马氏体、氮化奥氏体，Fe304+Y铁+Ni多元合金结构；②活化工序是将制件用浓盐酸浸泡510分钟，去掉制件表面的氧化层；③催化反应工序是将活化处理合格制件在权利要求1或2所述的催化液中浸泡30~80分钟，温度控制在75-98'C;④热水清洗工序是清洗在制件表面的残留催化液，以免继续在制件表面反应，清洗水温在2060'C。全文摘要本发明公开了一种多元合金催化液及其加工工艺。它是由硝酸镍、醋酸、醋酸钠、盐酸、硝酸银、氨水、次磷酸钠、柠檬酸钠、硫酸镉、全氟壬氧基苯磺酸钠与水按一定比例混合搅拌而成。多元合金的加工工艺是将金属制品水洗，高温炉多元气体催化及在多元合金催化液中进行催化反应，热水清洗，烘干，封闭，检验得合格产品。本发明的积极有益的效果是高温多元气体催化后产品耐酸雾能力应在300℃以上，表面显黑色。其最终产品耐酸雾达到800小时(相当于大气腐蚀60年以上)，硬度增加50％～150％，表面达到不锈钢的光学效果。文档编号C23C8/26GK101113521SQ20071004935公开日2008年1月30日申请日期2007年6月21日优先权日2007年6月21日发明者渊宋,宋广山申请人:宋广山