一种钝化成膜液及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种钝化成膜液及其应用。所述钝化成膜液，每升钝化成膜液中含有钼酸盐5～40g，钨酸盐0.8～1.2g，磷酸盐20～30g，硅酸钠15～20g，硫脲20～30g，苯骈三氮唑15～25g，余量为水，其pH值在4至9之间。所述钝化成膜液应用于易切削钢表面无铬钝化。本发明提供的钝化成膜液形成的钝化膜连续而完整，将原先化学性质活泼的金属表面转变为化学性质惰性的金属表面，达到隔绝与外界物质的化学反应，从而达到长期防锈的作用，钝化效果好。本发明可应用于易切削钢表面无铬钝化，使用方便，成膜时间较短，反应温度低，与现有的无铬钝化技术相比具备明显的有点。
【专利说明】一种钝化成膜液及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于金属钝化领域，更具体地，涉及一种钝化成膜液及其应用。
【背景技术】
[0002]不锈钢是一种银白色具有优异的耐蚀性、耐磨性、强韧性和工艺性的合金金属材料。因其拥有良好的力学性能、化学稳定性能、舒适的表面自然状态等居多优点，目前已经广泛使用于航空航天、军工制造、医药设备、能源动力等领域。与此同时，建筑装饰、厨房设备、汽车配件、日用办公品等装饰行业更是广阔天地，给不锈钢带来了更大的空间和更高要求的挑战。其中易切削型不锈钢因具有良好的机械加工性能和光洁的表面加工形貌在装饰行业中更是深受青睐。
[0003]传统不锈钢材料依靠其表面Cr和Ni等元素形成的氧化物膜起到很好的钝化耐蚀作用。其中尤以奥氏体不锈钢的使用最为广泛，而常见的干法和湿法钝化方式即可达到较为良好的不锈钢钝化效果。然而易切削不锈钢因添加S、Ca、Pb、Mn、Se、Cu、Si等元素后在晶界区易形成金属基体与非金属之间化学活性大的夹杂物。硫化物夹杂是不锈钢萌生点蚀最为敏感的位置，混合型硫化物-氧化物以及硫化物-硅酸盐夹杂也是点蚀敏感的位置，这导致易切削不锈钢钝化十分困难。
[0004]目前主要采用铬酸盐钝化法,然而这种钝化方法因六价铬离子的高毒、高污染，给环境可持续发展及人身健康带来很大危害，已经被欧盟新标准禁止使用。无铬钝化技术的研究主要集中在对镀锌层的钝化处理以及无机有机复合钝化液及工艺的开发上，且需要较高的成膜温度或者较长的成膜时间。同时对于易切削钢表面处理用的无铬钝化液并没有公开报道。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种钝化成膜液及其应用，其目的在于选择成膜剂及其配比，由此解决目前钝化成膜液含金属铬，污染较大或成膜反应温度较高、钝化效果不理想的技术问题。
[0006]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种钝化成膜液，每升钝化成膜液中含有钥酸盐5?40g，钨酸盐0.8?1.2g，磷酸盐20?30g，硅酸钠15?20g，硫脲20?30g,苯骈三氮唑15?25g，余量为水，其pH值在4至9之间。
[0007]优选地，所述钝化成膜液，其钥酸盐为钥酸钠、钥酸钾和钥酸铵中的一种或多种的混合物。
[0008]优选地，所述钝化成膜液，其钨酸盐为钨酸钠、钨酸钾和钨酸铵中的一种或多种的混合物。
[0009]优选地，所述钝化成膜液，其磷酸盐为磷酸二氢盐，羟己叉基二膦酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷和羟基亚乙基二膦酸中的一种或多种的混合物。
[0010]按照本发明的另一方面，提供了一种钝化成膜液应用于易切削钢表面无铬钝化。
[0011]优选地，所述钝化成膜液应用于易切削钢表面无铬钝化，是使经钢材表面净化处理的易切削钢表面与所述钝化成膜液接触，40°C至70°C下反应20秒至60秒。
[0012]优选地，所述钝化成膜液应用于易切削钢表面无铬钝化，所述钢材表面净化处理包括除锈处理和除油处理。
[0013]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，，能够取得下列有益效果:
[0014](I)本发明提供的无铬钝化液，包含高效的沉积膜成膜剂，钥酸盐、钨酸盐、磷酸盐和硅酸盐，以及吸附膜成膜剂硫脲和苯骈三氮唑，通过大量实验，确定其配比，使用时沉积膜成膜剂与金属表面形成牢固的沉积膜，吸附膜成膜剂吸附在沉积膜上形成钝化膜，这样形成的钝化膜连续而完整，将原先化学性质活泼的金属表面转变为化学性质惰性的金属表面，达到隔绝与外界物质的化学反应，从而达到长期防锈的作用，钝化效果好；
[0015](2)本发明可应用于易切削钢表面无铬钝化，使用方便，成膜时间较短，反应温度低，与现有的无铬钝化技术相比具备明显的有点。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0017]本发明提供的钝化成膜液，每升含有钥酸盐5?40g，钨酸盐0.8?1.2g，磷酸盐20?30g，硅酸钠15?20g，硫脲20?30g，苯骈三氮唑15?25g，余量为水，用强碱或者强酸调节其PH值在4至9之间。所述钥酸盐为钥酸钠、钥酸钾和钥酸铵中的一种或多种的混合物；所述钨酸盐为钨酸钠、钨酸钾和钨酸铵中的一种或多种的混合物；所述磷酸盐为磷酸二氢盐，羟己叉基二膦酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷和羟基亚乙基二膦酸中的一种或多种的混合物。强碱如氢氧化钠；强酸如硝酸。
[0018]本发明提供的钝化成膜液应可用于易切削钢表面无铬钝化，具体方法为:使经钢材表面净化处理的易切削钢表面与所述钝化成膜液接触，40°C至70°C下反应20秒至60秒。所述钢材表面净化处理包括除锈处理和除油处理。
[0019]以下为实施例:
[0020]实施例1
[0021]本发明提供的钝化成膜液，每升含有钥酸钾5g，钨酸钠1.2g，磷酸二氢钠30，硅酸钠18g，硫脲30、g，苯骈三氮唑15g，余量为水，调节其pH值为7.5。
[0022]用上述钝化成膜液，处理303⑶易切削不锈钢，步骤如下:
[0023]使经钢材表面净化处理的易切削钢表面与所述钝化成膜液接触，70°C下反应20秒。所述钢材表面净化处理包括除锈处理和除油处理，具体为:
[0024](I)钢材表面除锈处理:对于表面污染较重的钢材表面进行除锈处理；
[0025](2)钢材表面除油处理:使用丙酮浸泡12h除油，再用乙醇清洗，冷风吹干。
[0026]中性盐雾试验:按照GB/T 10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验测试，经过24小时中性盐雾实验，试样表面铁绣面积小于0.1 %，说明钝化膜耐蚀性良好。
[0027]实施例2
[0028]本发明提供的钝化成膜液，每升含有钥酸钠40g，钨酸钾0.Sg, 2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷20g，硅酸钠15g，硫脲25g，苯骈三氮唑25g，余量为水，调节其pH值为4。
[0029]用上述钝化成膜液，处理303⑶易切削不锈钢，步骤如下:
[0030]使经钢材表面净化处理的易切削钢表面与所述钝化成膜液接触，40°C下反应60秒。所述钢材表面净化处理包括除锈处理和除油处理，具体为:
[0031](I)钢材表面除锈处理:对于表面污染较重的钢材表面进行除锈处理；
[0032](2)钢材表面除油处理:使用丙酮浸泡12h除油，再用乙醇清洗，冷风吹干。
[0033]中性盐雾试验:按照GB/T 10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验测试，经过24小时中性盐雾实验，试样表面铁绣面积小于0.1 %，说明钝化膜耐蚀性良好。
[0034]实施例3
[0035]本发明提供的钝化成膜液，每升含有钥酸铵20g，钨酸铵1.0g，羟己叉基二膦酸25g，硅酸钠20g，硫脲20g，苯骈三氮唑20g，余量为水，调节其pH值为至9。
[0036]用上述钝化成膜液，处理303⑶易切削不锈钢，步骤如下:
[0037]使经钢材表面净化处理的易切削钢表面与所述钝化成膜液接触，50°C下反应40秒。所述钢材表面净化处理包括除锈处理和除油处理，具体为:
[0038](I)钢材表面除锈处理:对于表面污染较重的钢材表面进行除锈处理；
[0039](2)钢材表面除油处理:使用丙酮浸泡12h除油，再用乙醇清洗，冷风吹干。
[0040]中性盐雾试验:按照GB/T 10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验测试，经过24小时中性盐雾实验，试样表面铁绣面积小于0.1 %，说明钝化膜耐蚀性良好。
[0041]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钝化成膜液，其特征在于，每升钝化成膜液中含有钥酸盐5?40g，钨酸盐0.8?1.2g，磷酸盐20?30g，硅酸钠15?20g，硫脲20?30g，苯骈三氮唑15?25g，余量为水，其PH值在4至9之间。
2.如权利要求1所述的钝化成膜液，其特征在于，所述钥酸盐为钥酸钠、钥酸钾和钥酸铵中的一种或多种的混合物。
3.如权利要求1所述的钝化成膜液，其特征在于，所述钨酸盐为钨酸钠、钨酸钾和钨酸铵中的一种或多种的混合物。
4.如权利要求1所述的钝化成膜液，其特征在于，所述磷酸盐为磷酸二氢盐，羟己叉基二膦酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷和羟基亚乙基二膦酸中的一种或多种的混合物。
5.如权利要求1至4所述的钝化成膜液应用于易切削钢表面无铬钝化。
6.如权利要求5所述的钝化成膜液应用于易切削钢表面无铬钝化，其特征在于，使经钢材表面净化处理的易切削钢表面与所述钝化成膜液接触，40°C至70°C下反应20秒至60秒。
7.如权利要求5所述的钝化成膜液应用于易切削钢表面无铬钝化，其特征在于，所述钢材表面净化处理包括除锈处理和除油处理。
【文档编号】C23C22/42GK104342681SQ201410487597
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】刘子灿, 曹亚敏 申请人:东莞市凯盟表面处理技术开发有限公司