专利名称：钢铁低中温发黑处理液的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属表面化学处理技术领域的处理液，尤其是一种钢铁低中温发黑处理液。
背景技术：
目前，通过发黑液在钢铁表面上形成氧化膜的技术广泛应用在机械零件、弹簧、标准件及兵器等行业中。传统的钢铁发黑工艺即高温碱性氧化工艺，作为钢铁制品表面防护和装饰措施，广泛地用于各种机械产品，量多面广，然而该工艺存在许多缺点，如工艺过程能耗大、污染严重、劳动条件差、防锈能力不高、对操作者身体不利。近年来报道较多的常温发黑工艺，主要有两种类型一是以硫酸铜和亚硒酸为主的配方，该溶液成分不稳定，生成膜附着力差，防锈能力不高，因此难以替代传统的碱性氧化工艺；二是以黑磷化膜代替氧化膜，是一种常温磷化发黑，该工艺不易控制，溶液稳定性较差，膜层无光泽，色泽不美观。发明内容
为了克服现有钢铁发黑处理液成分不稳定、生成膜附着力差、防锈能力不高、色泽不美观的缺点，本发明提供一种钢铁低中温发黑处理液，该钢铁低中温发黑处理液发黑膜附着力好，耐蚀性强，色泽美观，处理工艺简单且能耗小，便于实际生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种钢铁低中温发黑处理液，包括低中温磷化液和填充着色液，其配方分别如下低中温磷化液，每升中含有磷酸二氢锌30 50克，硝酸锌80 100克，磷酸锰铁盐 20 30克，CH添加剂3 6克，PH磷酸调节剂，其量为使溶液PH值为I 3，余量为水。
填充着色液，每升中含有水溶性合成树脂丙烯酸酯_醋酸乙烯共聚乳胶10 15 克，光亮填充剂2 4克，可溶性有机颜料着色剂，其量根据需要添加，余量为水。
使用时，首先配制低中温磷化液和填充着色液，步骤为低中温憐化液(1)在I升的烧杯中倒入500毫升的水；(2)在步骤(I)中的烧杯中加入30 50克的磷酸二氢锌，搅拌溶解；(3)在步骤(2)中的烧杯中加入80 100克的硝酸锌，搅拌溶解；(4)在步骤(3)中的烧杯中加入20 30克的磷酸锰铁盐，搅拌溶解；(5)在步骤(4)中的烧杯中加入3 6克的CH添加剂，搅拌；(6)在步骤(5)中制得的半成品处理液中加入水至溶液体积为I升，并加入PH磷酸调节剂，调节PH值为I 3。
填充着色液(1)在I升的烧杯中倒入500毫升的水；(2)在步骤(I)中的烧杯中加入10 15克的水溶性合成树脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳胶；(3)在步骤(2)中的烧杯中加入2 4克的光亮填充剂，并根据需要加入可溶性有机颜料着色剂；(4)在步骤(3)中制得的半成品处理液中加入水至溶液体积为I升。
溶液配置好后，按照室温除油、除锈一水洗一酸洗活化一水洗一中和一水洗一低中温磷化一水洗一烘干或吹干一填充着色一吹干或烘干的工艺流程对钢铁进行处理。
本发明钢铁低中温发黑处理液发黑膜性能检验(I)外观膜层外观颜色为蓝黑色，有光泽。
(2)膜层附着力用脱脂棉球，98 N的压力均匀来回摩擦发黑膜，直到看见金属基体颜色为止，记录摩擦次数，650次以上不露金属底色。按标准GB/T15519-1995《钢铁化学氧化膜》中的规定20次以上不露底色为合格，可见膜的附着力极为优越。
(3)耐蚀性在干燥后未浸油的试片上滴3%的硫酸铜液，记录出现红色斑点的最早时间不少于10分钟，按标准GB/T15519-1995《钢铁化学氧化膜》中的规定20s不出现红色斑点为合格。可见它的耐蚀性也极为良好。
经实验证实，该钢铁低中温发黑处理液发黑时间为10 15分钟，工作温度为 30 50摄氏度，PH值为I 3。本发明的有益效果是，采用30 50摄氏度温度磷化，介于一般的低、中温之间，既保留了磷化膜抗腐蚀性能高、附着力好的优点，又避免了室温磷化时有时质量不稳定的缺点，磷化膜经着色填充后，耐腐蚀能力有进一步的提高；着色可任意调整，不仅可着光亮的蓝黑色，还可根据需要开发其它色彩，且本发明钢铁低中温发黑处理液工艺简单易行，便于实际生产。
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例I首先配制低中温磷化液和填充着色液，步骤为低中温憐化液(1)在I升的烧杯中倒入500毫升的水；(2)在步骤(I)中的烧杯中加入35克的磷酸二氢锌，搅拌溶解；(3)在步骤(2)中的烧杯中加入85克的硝酸锌，搅拌溶解；(4)在步骤(3)中的烧杯中加入23克的磷酸锰铁盐，搅拌溶解；(5)在步骤(4)中的烧杯中加入4克的CH添加剂，搅拌；(6)在步骤(5)中制得的半成品处理液中加入水至溶液体积为I升，并加入PH磷酸调节剂，调节PH值为I 3。
填充着色液(1)在I升的烧杯中倒入500毫升的水；(2)在步骤(I)中的烧杯中加入12克的水溶性合成树脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳胶；(3)在步骤(2)中的烧杯中加入2.5克的光亮填充剂，并根据需要加入可溶性有机颜料着色剂；(4)在步骤(3)中制得的半成品处理液中加入水至溶液体积为I升。
溶液配置好后，按照室温除油、除锈一水洗一酸洗活化一水洗一中和一水洗一低中温磷化一水洗一烘干或吹干一填充着色一吹干或烘干的工艺流程对钢铁进行处理。
实施例2和实施例3的配方如下表:
权利要求
1.一种钢铁低中温发黑处理液，包括低中温磷化液和填充着色液，其特征是该钢铁低中温发黑处理液中的低中温磷化液和填充着色液由以下重量组成低中温磷化液，每升中含有磷酸二氢锌30 50克，硝酸锌80 100克，磷酸锰铁盐20 30克，CH添加剂3 6克，PH调节剂，其量为使溶液PH值为I 3，余量为水；填充着色液，每升中含有丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳胶10 15克，填充剂2 4克，着色剂根据需要添加，余量为水。
2.根据权利要求I所述的钢铁低中温发黑处理液，其特征是PH调节剂为磷酸。
3.根据权利要求I所述的钢铁低中温发黑处理液，其特征是乳胶为水溶性合成树脂。
4.根据权利要求I所述的钢铁低中温发黑处理液，其特征是填充剂为光亮剂。
5.根据权利要求I所述的钢铁低中温发黑处理液，其特征是着色剂为可溶性有机颜料。
全文摘要
本发明涉及一种钢铁低中温发黑处理液，该钢铁低中温发黑处理液包括低中温磷化液和填充着色液，其配方是低中温磷化液，每升中含有磷酸二氢锌30～50克，硝酸锌80～100克，磷酸锰铁盐20～30克，CH添加剂3～6克，pH磷酸调节剂，其量为使溶液pH值为1～3，余量为水；填充着色液，每升中含有水溶性合成树脂丙烯酸酯-醋酸乙烯共聚乳胶10～15克，光亮填充剂2～4克，可溶性有机颜料着色剂，其量根据需要添加，余量为水。本发明钢铁低中温发黑处理液发黑膜附着力好，耐蚀性强，色泽美观，处理工艺简单且能耗小，便于实际生产。
文档编号C23C22/18GK102925881SQ20121045602
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者陈潇, 华建锋 申请人:中国矿业大学