一种铝合金缸盖的钝化工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铝合金缸盖的钝化工艺，所述的钝化工艺采用的钝化液的组成为：硅酸钠4-6g/L，二氧化钛13-15g/L，68%硝酸20-23g/L，高锰酸钾15-17g/L，过氧化钠3-5g/L，氟氢化铵6-8g/L，氯化亚铁22-24g/L，硝酸铬5-9g/L，硝酸锆3-5g/L，十二烷基磺酸钠14-16g/L，余量为水，所述钝化工艺为：1）碱洗并用清水冲洗；2）酸洗并用清水冲洗；3）配制具有上述组成的钝化液，然后将其放入钝化槽中，稀释4-6倍，使其温度为35-45℃，pH值为3-5，钝化槽底部放置超声波发生器，钝化时间为13-17分钟；钝化后用水清洗后，自然干燥即可。
【专利说明】一种铝合金缸盖的钝化工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及表面处理【技术领域】，尤其涉及一种铝合金缸盖的钝化工艺。
【背景技术】
[0002]金属表面铬酸盐学化学转化(钝化)是一种传统的加工工艺，近一个世纪来以其卓越的防腐和粘合性能而被广泛应用于功能性镀层和装饰性镀层领域，如航天航空，电子，汽车，制药，印刷，机械，化工，食品加工和其他制造业。
[0003]以往，铝及其合金的表面处理方法是用铬酸盐转化液进行处理。使用的铝及其合金的六价铬的化合物的化学转化处理有许多，如由美国化学颜料公司发明的阿洛丁法，采用铬酸盐处理所形成的转化膜，具有优越的耐蚀性，但是在该转化液中含有有害的铁氰酸钾、剧毒致癌物六价铬污染环境，其生产对环境要求高，废水处理繁杂、昂贵。此外，由于形成的保护膜中含有六价铬，故从生产环境、使用安全的角度考虑，世界各国都在取消铬酸盐处理工艺。此外，资源与环境，尤其是消费品对环境的影响以及人们对非可持续资源的使用问题，已经受到世界各国的普遍重视。当今世界最受关注的欧盟2003年2月颁布，2006年7月I日实施的《关于在电子电器设备中限制使用某些有害物质》的RoHS指令，规定2006年7月I日起，进入欧盟市场的新电子电器产品应不含包括六价铬等六种有害物质，其目的在于提高报废电子电器产品的回收及再循环率、减少电子电器产品废料对水源和土壤引起的二次污染、保障社会的可持续发展。美国汽车协会和美国的一些州也正在讨论在汽车部件上禁止使用六价铬转化膜，并有望在2007年正式立法。取消金属表面铬酸盐化学转化处理、开发其替代技术已经成为世界各国工业界的一项重任。
[0004]目前，为了取消六价铬化学转化处理工艺，人们提出了各种各样的无六价铬的化学转化处理方法。如在美国专利6，638，369公布的“无铬转化膜”中，使用含有钛酸钠或钛酸钾，铁氰酸钾以及氟化物和硝酸的溶液，溶液的PH在I至6，温度在60至80°C的范围。对于美国专利6，638，369公布的“无铬转化膜”中，其处理液有不含六价铬的优点，而且在处理液加入了与现有的六价铬转化工艺相同范围量的氟化物，但由于该工艺中使用的钛酸钠或钛酸钾在水中的溶解度极低，所以有效的溶解钛离子浓度低，不能保证连续生产过程中膜的质量，无法实现工业连续化生产要求，且含有极毒的铁氰酸钾。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种铝合金缸盖的钝化工艺，该工艺采用的钝化液不含六价铬，并且在铝合金缸盖表面易于形成具有优良防腐和粘合性能、色泽均匀的钝化膜。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种铝合金缸盖的钝化工艺，所述的钝化工艺采用的钝化液的组成为:硅酸钠4-6g/L，二氧化钛13-15g/L，68%硝酸20_23g/L，高锰酸钾15_17g/L，过氧化钠3_5g/L，氟氢化铵6-8g/L，氯化亚铁22-24g/L，硝酸铬5_9g/L，硝酸锆3_5g/L，十二烷基磺酸钠14_16g/L，余量为水，所述钝化工艺为:
[0008]I)将招合金缸盖放入碱洗液中表面碱洗,碱洗液组成为12-14%氢氧化钠和10-12%碳酸钠，温度为35-45°C，时间为3_5分钟，然后清水冲洗；
[0009]2)将铝合金缸盖放入酸洗液中，酸洗液由14-16%的硝酸和6-8%的醋酸组成；温度为室温，时间为3-5分钟，然后清水冲洗；
[0010]3)配制具有上述组成的钝化液，然后将其放入钝化槽中，稀释4-6倍，使其温度为35-45°C，pH值为3-5，钝化槽底部放置超声波发生器，钝化时间为13-17分钟；钝化后用水清洗后，自然干燥即可。
[0011]本发明的有益效果是:
[0012]I)本发明钝化液由于不含致癌物六铬价，不含剧毒铁氰酸钾，不仅对环境的污染大大减轻，而且成本大幅度降低。
[0013]2)本发明钝化液由于氯化亚铁、硝酸铬、硝酸锆的加入，它们常温条件下的易沉淀性质使其在铝合金表面易于成为后续钝化膜沉淀反应发生所需要的异相成核的晶种，从而加速钝化膜的生成速度，节省工业生产时间和能源，降低生产成本，满足工业大规模连续化生产的要求。
[0014]3)本发明钝化液含有的高锰酸钾和过氧化钠,能将溶液中的四价钛离子氧化成六价的钛氧离子(Ti2O52+)这种高价钛氧离子在铝合金表面发生氧化还原反应时，会被铝还原生成四价的二氧化钛钝化膜。
[0015]4)本发明钝化液由于含有硅酸盐，在一定的浓度范围，硅酸根离子不仅能去除金属离子的干扰，而且易于成膜。
[0016]5)本发明生成的钝化膜不仅耐蚀性能优越，而且色泽均匀，与有机涂层结合附着力强。
【具体实施方式】
[0017]实施例一
[0018]一种铝合金缸盖的钝化工艺，所述的钝化工艺采用的钝化液的组成为:硅酸钠4g/L，二氧化钛15g/L，68%硝酸20g/L，高锰酸钾17g/L，过氧化钠3g/L，氟氢化铵8g/L，氯化亚铁22g/L，硝酸铬9g/L，硝酸锆3g/L，十二烷基磺酸钠16g/L，余量为水，所述钝化工艺为:
[0019]I)将铝合金缸盖放入碱洗液中表面碱洗，碱洗液组成为12%氢氧化钠和12%碳酸钠，温度为35°C，时间为5分钟，然后清水冲洗；
[0020]2)将铝合金缸盖放入酸洗液中，酸洗液由14%的硝酸和8%的醋酸组成；温度为室温，时间为3分钟，然后清水冲洗；
[0021]3)配制具有上述组成的钝化液，然后将其放入钝化槽中，稀释4倍，使其温度为45°C，pH值为3，钝化槽底部放置超声波发生器，钝化时间为17分钟；钝化后用水清洗后，自然干燥即可。
[0022]实施例二
[0023]一种铝合金缸盖的钝化工艺，所述的钝化工艺采用的钝化液的组成为:硅酸钠6g/L, 二氧化钛13g/L, 68%硝酸23g/L,高猛酸钾15g/L,过氧化钠5g/L,氟氢化铵6g/L,氯化亚铁24g/L，硝酸铬5g/L，硝酸锆5g/L，十二烷基磺酸钠14g/L，余量为水，所述钝化工艺为:
[0024]I)将招合金缸盖放入碱洗液中表面碱洗,碱洗液组成为14%氢氧化钠和10%碳酸钠，温度为45°C，时间为3分钟，然后清水冲洗；
[0025]2)将铝合金缸盖放入酸洗液中，酸洗液由16%的硝酸和6%的醋酸组成；温度为室温，时间为5分钟，然后清水冲洗；
[0026]3)配制具有上述组成的钝化液，然后将其放入钝化槽中，稀释6倍，使其温度为35°C，pH值为5，钝化槽底部放置超声波发生器，钝化时间为13分钟；钝化后用水清洗后，自然干燥即可。
[0027]实施例三
[0028]一种铝合金缸盖的钝化工艺，所述的钝化工艺采用的钝化液的组成为:硅酸钠5g/L，二氧化钛14g/L，68%硝酸21.5g/L，高锰酸钾16g/L，过氧化钠4g/L，氟氢化铵7g/L，氯化亚铁23g/L，硝酸铬7g/L，硝酸锆4g/L，十二烷基磺酸钠15g/L，余量为水，所述钝化工艺为:
[0029]I)将铝合金缸盖放入碱洗液中表面碱洗，碱洗液组成为13%氢氧化钠和11%碳酸钠，温度为40°C，时间为4分钟，然后清水冲洗；
[0030]2)将铝合金缸盖放入酸洗液中，酸洗液由15%的硝酸和7%的醋酸组成；温度为室温，时间为4分钟，然后清水冲洗；
[0031]3)配制具有上述组成的钝化液，然后将其放入钝化槽中，稀释5倍，使其温度为40°C，pH值为4，钝化槽底部放置超声波发生器，钝化时间为15分钟；钝化后用水清洗后，自然干燥即可。
【权利要求】
1.一种铝合金缸盖的钝化工艺，其特征在于，所述的钝化工艺采用的钝化液的组成为:硅酸钠4-6g/L，二氧化钛13-15g/L，68%硝酸20_23g/L，高锰酸钾15_17g/L，过氧化钠3_5g/L，氟氢化铵6-8g/L，氯化亚铁22-24g/L，硝酸铬5_9g/L，硝酸锆3_5g/L，十二烷基磺酸钠14-16g/L,余量为水,所述钝化工艺为: 1)将铝合金缸盖放入碱洗液中表面碱洗，碱洗液组成为12-14%氢氧化钠和10-12%碳酸钠，温度为35-45°C，时间为3-5分钟，然后清水冲洗； 2)将铝合金缸盖放入酸洗液中，酸洗液由14-16%的硝酸和6-8%的醋酸组成；温度为室温，时间为3-5分钟，然后清水冲洗； 3)配制具有上述组成的钝化液，然后将其放入钝化槽中，稀释4-6倍，使其温度为35-45°C，pH值为3-5，钝化槽底部放置超声波发生器，钝化时间为13-17分钟；钝化后用水清洗后，自然干燥即可。
【文档编号】C23C22/34GK104250755SQ201310270310
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】潘增炎 申请人:无锡杨市表面处理科技有限公司