专利名称：磷化液及其对酸洗后的钢管的磷化方法
技术领域：
本发明属于金属表面处理液技术领域，具体涉及一种磷化液，并且还涉及该磷化液对酸洗后的钢管的磷化方法。
背景技术：
如业界所知之理，金属与磷酸或磷酸盐化学反应后可在金属表面形成一层数微米厚的稳定的磷化膜，藉由该磷化膜给金属基体提供保护，即改善金属的抗腐蚀性和耐磨性，并且磷化膜还可经受达400°C以上的短时高温烘烤，以及可以理想地提高金属 表面涂装层的附着力，在金属冷加工工艺中起到减摩润滑等的作用。关于磷化液的技术信息，在已公开的中国专利文献中不乏见诸，略以例举的如公开号CN1283710A推荐有“钢铁冷变形加工的磷化液及其磷化工艺”、公开号CN1115794A提供有“一种钢铁除锈磷化液”和公开号CN101117709A介绍有“一种含镍的钢铁磷化液及其磷化方法”以及公开号CN101328583A揭示有“一种锰系磷化液及其制备方法和应用”。并不限于上面例举的磷化液存在以下通弊一是由于择用原料多、成份复杂，因而不仅导致制备难度增大，而且成本高；二是由于配方中直接使用硝酸，因此在配制过程中存在黄色烟雾污染，不仅有制备现场的环境，而且存在损及操作者健康之虞；三是不利于节约能源，因为当采用上述文献教导的磷化液在对金属进行磷化处理时加热温度通常在85°C以上，从而与目前全社会倡导的节约型节能型经济精神相悖。鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的探索与非有限次数的实验，终于找到了得以弥补前述不足的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的首要任务在于提供一种有助于显著减少原料种类而藉以简化成份并且方便制备和体现经济的廉价性、有利于避免直接使用硝酸而藉以保障配制过程中造成对作业现场的污染并且避免损及操作者健康和有益于降低在使用过程中的加热温度而藉以体现节约能源的磷化液。本发明的另一任务在于提供一种磷化液对酸洗后的钢管的磷化方法，该方法具有磷化时间短、操作要求不苛刻、能在酸洗后的钢管的表面形成良好并且均匀的磷化膜而藉以在后道加工过程中起到良好的润滑作用的长处。为体现完成本发明的首要任务，本发明提供的技术方案是一种磷化液，在其所形成的每 IOOOg 重量的成品液剂中包含ZnO 2-5g,H3PO4 10_20g、Zn (NO3)2 *6 (H2O) 20_25g和 NaNO2 0. 3-0. 5g，余为水。在本发明的一个具体的实施例中，所述的每IOOOg重量的成品液剂中包含ZnO5g、H3PO4 10g、Zn (NO3)2 .6 (H2O) 22g 和 NaNO2 0. 5g，余为水。在本发明的另一个具体的实施例中，所述的每IOOOg重量的成品液剂中包含ZnO2g、H3PO4 20g、Zn (NO3)2 .6 (H2O) 25g 和 NaNO2 0. 3g，余为水。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的每IOOOg重量的成品液剂中包含ZnO3. 5g、H3P04 15g、Zn (NO3)2 .6 (H2O) 20g 和 NaNO2 0. 4g，余为水。在本发明的再一个具体的实施例中，所述的成品液剂的pH值为2-4。在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的H3PO4的质量百分比浓度为83-87%。为体现完成本发明的另一任务，本发明提供的技术方案是一种磷化液对酸洗后的钢管的磷化方法，包括以下步骤
A)配制磷化液，在形成的每IOOOg重量的成品磷化液液剂中包含ZnO2-5g、H3PO410-20g、Zn (NO3)2 *6 (H2O) 20_25g 和 NaNO2 0. 3-0. 5g，其余为水，得到 pH 值为 2-4 的磷化液；
B)磷化，先将磷化液弓I入磷化池内，再将酸洗后并经清水冲洗后的钢管引入磷化池内， 并且使钢管浸没于磷化液中，对磷化液加热，并且控制加热时间和加热温度，磷化结束后将钢管移出磷化池，并且用清水冲洗，得到磷化处理的并且表面结合有均匀的磷化膜的钢管。在本发明的更而一个具体的实施例中，步骤B)中所述的控制加热时间和加热温度是将加热时间控制为10_20min，将加热温度控制为60_70°C。本发明提供的技术方案具有以下技术效果其一，由于磷化液配方所用原料少，因此既有利于制备，又有益于体现经济的廉价性；其二，由于摒弃了直接使用硝酸，因此有助于避免对作业现场的环境造成污染和避免损及操作人员的健康；其三，由于在付诸使用时可以显著降低加热温度，因而具有理想的节能效果；其四，由于提供的对酸洗后的钢管的磷化方法能在钢管的表面形成均匀而良好的磷化膜，因而可在后续的加工过程中起到优异的滑润作用。
具体实施例方式实施例I :
A)配制磷化液,在形成的每IOOOg重量的成品磷化液液剂中包含ZnO(氧化锌)5g、H3PO4 (磷酸)10g、Zn (NO3) 2 6 (H2O)(六水硝酸锌)22g 和 NaNO2 (硝酸钠)0. 5g，其余为水，得到PH值为3的磷化液，本步骤中所述的H3PO4的质量百分比浓度为85% ；
B)磷化，先将由步骤A)得到的磷化液引入磷化池内，再将经过酸洗后并且经清水冲洗后的钢管以吊运方式引入磷化池内，并且使钢管浸没即淹没于磷化液中，对磷化池加热，即对磷化液加热，加热时间为20min，加热温度为70°C，磷化结束后即在20min后将钢管以吊运方式移出磷化池，并且用清水冲洗，得到磷化处理的并且表面结合有均匀的磷化膜的钢管，供后续工序如引入皂化池内皂化。实施例2:
A)配制磷化液，在形成的每IOOOg重量的成品磷化液液剂中包含ZnO(氧化锌)2g、H3PO4 (磷酸)20g、Zn (NO3) 2 6 (H2O)(六水硝酸锌)25g 和 NaNO2 (硝酸钠)0. 3g，其余为水，得到PH值为2的磷化液，本步骤中所述的H3PO4的质量百分比浓度为87% ；
B)磷化，先将由步骤A)得到的磷化液引入磷化池内，再将经过酸洗后并且经清水冲洗后的钢管以吊运方式引入磷化池内，并且使钢管浸没即淹没于磷化液中，对磷化池加热，即对磷化液加热，加热时间为lOmin，加热温度为60°C，磷化结束后即在IOmin后将钢管以吊运方式移出磷化池，并且用清水冲洗，得到磷化处理的并且表面结合有均匀的磷化膜的钢管，供后续工序如引入皂化池内皂化。实施例3:
A)配制磷化液，在形成的每IOOOg重量的成品磷化液液剂中包含ZnO(氧化锌)3. 5g、H3PO4 (磷酸)15g、Zn (NO3) 2 6 (H2O)(六水硝酸锌)20g 和 NaNO2 (硝酸钠)0. 4g，其余为水，得到PH值为4的磷化液，本步骤中所述的H3PO4的质量百分比浓度为83% ；
B)磷化，先将由步骤A)得到的磷化液引入磷化池内，再将经过酸洗后并且经清水冲洗后的钢管以吊运方式引入磷化池内，并且使钢管浸没即淹没于磷化液中，对磷化池加热，即对磷化液加热，加热时间为15min，加热温度为65°C，磷化结束后即在15min后将钢管以吊运方式移出磷化池，并且用清水冲洗，得到磷化处理的并且表面结合有均匀的磷化膜的钢管，供后续工序如引入皂化池内皂化。在实际的对钢管的磷化过程中，由于存在重复使用磷化池内的磷化液的情形，因 此需对磷化液进行取样化验，依据化验结果对前述的ZnO、H3PO4, Zn (NO3) 2 6 (H2O)和/或NaNO2以及水添加，以确保构成磷化液的各原料在权利要求I中限定的范围。
权利要求
1.一种磷化液，其特征在于在其所形成的每IOOOg重量的成品液剂中包含ZnO 2-5g、H3PO4 10-20g、Zn (NO3) 2 6 (H2O) 20_25g 和 NaNO2 0. 3-0. 5g，余为水。
2.根据权利要求I所述的磷化液，其特征在于所述的每IOOOg重量的成品液剂中包含ZnO 5g、H3PO4 10g, Zn (NO3)2 .6 (H2O) 22g 和 NaNO2 0. 5g，余为水。
3.根据权利要求I所述的磷化液，其特征在于所述的每IOOOg重量的成品液剂中包含ZnO 2g、H3PO4 20g、Zn (NO3)2 .6 (H2O) 25g 和 NaNO2 0. 3g，余为水。
4.根据权利要求I所述的磷化液，其特征在于所述的每IOOOg重量的成品液剂中包含ZnO 3. 5g、H3P04 15g、Zn (NO3)2 .6 (H2O) 20g 和 NaNO2 0. 4g，余为水。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的磷化液，其特征在于所述的成品液剂的pH值为 2-4。
6.根据权利要求1-4任一权利要求所述的磷化液，其特征在于所述的H3PO4的质量百分比浓度为83-87%。
7.—种如权利要求I所述的磷化液对酸洗后的钢管的磷化方法，其特征在于包括以下步骤 A)配制磷化液，在形成的每IOOOg重量的成品磷化液液剂中包含ZnO2-5g、H3PO410-20g、Zn (NO3)2 *6 (H2O) 20_25g 和 NaNO2 0. 3-0. 5g，其余为水，得到 pH 值为 2-4 的磷化液； B)磷化，先将磷化液弓I入磷化池内，再将酸洗后并经清水冲洗后的钢管引入磷化池内，并且使钢管浸没于磷化液中，对磷化液加热，并且控制加热时间和加热温度，磷化结束后将钢管移出磷化池，并且用清水冲洗，得到磷化处理的并且表面结合有均匀的磷化膜的钢管。
8.根据权利要求7所述的磷化液对酸洗后的钢管的磷化方法，其特征在于步骤B)中所述的控制加热时间和加热温度是将加热时间控制为10-20min，将加热温度控制为60-70。。。
全文摘要
一种磷化液及其对酸洗后的钢管的磷化方法，属于金属表面处理液技术领域。包括的步骤在形成的每1000g重量的成品磷化液液剂中包含ZnO2-5g、H3PO410-20g、Zn(NO3)2·6(H2O)20-25g和NaNO20.3-0.5g，其余为水，得到pH值为2-4的磷化液；先将磷化液引入磷化池内，再将酸洗后并经清水冲洗后的钢管引入磷化池内，对磷化液加热，控制加热时间和加热温度，磷化结束后将钢管移出磷化池，用清水冲洗，得到磷化处理的且表面结合有磷化膜的钢管。优点有利于制备，体现廉价性；避免对作业现场的环境造成污染；节能效果佳；在后续的加工过程中起到优异的滑润作用。
文档编号C23C22/13GK102628166SQ20121011189
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者周雪刚, 王雪亚, 肖海英, 顾铭, 龚建峰 申请人:常熟市旋力轴承钢管有限公司