本发明涉及机械工件的表面处理技术领域，特别是涉及一种用于优质碳素结构钢的表面化学处理方法。
背景技术：
表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法；是在涂装前，除去基底表面附着物或生成的异物，以提高基底表面与涂层的附着力或赋予表面以一定的耐蚀性能的过程。表面处理属于最古老的技术，是人类最早掌握的一种技术，其目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。
工件在加工、运输、存放等过程中，表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物。要涂层能牢固地附着在工件表面上，在涂装前就必须对工件表面进行清理，否则，不仅影响涂层与金属的结合力和抗腐蚀性能，而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀，使涂层剥落，影响工件的机械性能和使用寿命。因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层，延长产品使用寿命的重要保证和措施。
目前在金属工件的使用过程中，尤其是转动的机械零部件，因摩擦产生的热量，极大的影响其使用性能，使用寿命短，存在很大的缺陷，为提高机械零部件的使用性能，增强表面的抗腐蚀、抗锈蚀能力，特公开本发明的一种用于优质碳素结构钢的表面化学处理方法。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于优质碳素结构钢的表面化学处理方法方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种用于优质碳素结构钢的表面化学处理方法，其处理步骤具体包括如下：
(1)先用钢丝刷对优质碳素结构钢的表面进行锈蚀、粘黏杂质、附膜进行处理，以去除其表面部分的锈蚀、粘黏杂质、附膜和使黏附力强的锈蚀、粘黏杂质、附膜松动，其处理方式为滚动摩擦或滑动摩擦，用时3-5min；
(2)对步骤(1)中处理后的优质碳素结构钢进行一次清洗去除锈蚀、粘黏杂质、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸3-6份、氢氧化钠5-8份、CR-9乳化剂1-3份、水200-260份；
(3)经步骤(2)处理后的优质碳素结构钢进行二次清洗后，再进行一次水洗，水洗温度为60-65℃、1.0-1.2MP的压力振动清洗，其振动频率10-20次/秒；
(4)将步骤(3)中水洗的优质碳素结构钢进行烘干处理，烘干温度为80-90℃，用时为40-50s，采用流动热风进行烘干，热风流动速度为20-24m/s；
(5)经步骤(4)烘干后的优质碳素结构钢浸入到盛装有钝化液的容器中进行钝化处理，钝化温度为100-120℃，用时为4-5min，所述钝化液由如下重量份原料组成：重铬酸钾5-7份、磷酸1-2份、水1000-1400份；
(6)将步骤(5)钝化后的优质碳素结构钢用水冲洗2-3min即可。
进一步，所述的清洗液盛装在密闭容器中，用40-50℃、1.2-1.5MP的压力振动清洗，其振动频率10-20次/秒。
磺酸可以使用β-萘磺酸。
本发明的有益效果：具有方法简单，易于操作，使用成本低，经钝化处理使其表面上深层的分子间分离，最后的水洗去除钝化液，在钢的表面形成保护膜，提高钢的抗腐蚀、抗锈蚀能力，避免了工件有运行过程中因摩擦升温而降低了抗性，提高了优质碳素结构钢制成的工件的使用性能，减小其摩擦力，增强耐摩性，从而得以延长工件的使用寿命，适用于45#钢的表面处理。
具体实施方式
实施例1
一种用于优质碳素结构钢的表面化学处理方法，其处理步骤具体包括如下：
(1)先用钢丝刷对优质碳素结构钢的表面进行锈蚀、粘黏杂质、附膜进行处理，以去除其表面部分的锈蚀、粘黏杂质、附膜和使黏附力强的锈蚀、粘黏杂质、附膜松动，其处理方式为滚动摩擦或滑动摩擦，用时3min/cm2；
(2)对步骤(1)中处理后的优质碳素结构钢进行一次清洗去除锈蚀、粘黏杂质、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸3份、氢氧化钠5份、CR-9乳化剂1份、水200份；
(3)经步骤(2)处理后的优质碳素结构钢进行二次清洗后，再进行一次水洗，水洗温度为60℃、1MP的压力振动清洗，其振动频率10次/秒；
(4)将步骤(3)中水洗的优质碳素结构钢进行烘干处理，烘干温度为80℃，用时为40s，采用流动热风进行烘干，热风流动速度为20m/s；
(5)经步骤(4)烘干后的优质碳素结构钢浸入到盛装有钝化液的容器中进行钝化处理，钝化温度为100℃，用时为4min，所述钝化液由如下重量份原料组成：重铬酸钾5份、磷酸1份、水1000份；
(6)将步骤(5)钝化后的优质碳素结构钢用水冲洗2min即可。
进一步，所述的清洗液盛装在密闭容器中，用40℃、1.2MP的压力振动清洗，其振动频率10次/秒。
实施例2
一种用于优质碳素结构钢的表面化学处理方法，其处理步骤具体包括如下：
(1)先用钢丝刷对优质碳素结构钢的表面进行锈蚀、粘黏杂质、附膜进行处理，以去除其表面部分的锈蚀、粘黏杂质、附膜和使黏附力强的锈蚀、粘黏杂质、附膜松动，其处理方式为滚动摩擦或滑动摩擦，用时4min/cm2；
(2)对步骤(1)中处理后的优质碳素结构钢进行一次清洗去除锈蚀、粘黏杂质、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸4.5份、氢氧化钠6.5份、CR-9乳化剂2份、水230份；
(3)经步骤(2)处理后的优质碳素结构钢进行二次清洗后，再进行一次水洗，水洗温度为62℃、1.1MP的压力振动清洗，其振动频率15次/秒；
(4)将步骤(3)中水洗的优质碳素结构钢进行烘干处理，烘干温度为85℃，用时为45s，采用流动热风进行烘干，热风流动速度为22m/s；
(5)经步骤(4)烘干后的优质碳素结构钢浸入到盛装有钝化液的容器中进行钝化处理，钝化温度为110℃，用时为4.5min，所述钝化液由如下重量份原料组成：重铬酸钾6份、磷酸1.5份、水1200份；
(6)将步骤(5)钝化后的优质碳素结构钢用水冲洗2.5min即可。
进一步，所述的清洗液盛装在密闭容器中，用45℃、1.3MP的压力振动清洗，其振动频率15次/秒。
实施例3
一种用于优质碳素结构钢的表面化学处理方法，其处理步骤具体包括如下：
(1)先用钢丝刷对优质碳素结构钢的表面进行锈蚀、粘黏杂质、附膜进行处理，以去除其表面部分的锈蚀、粘黏杂质、附膜和使黏附力强的锈蚀、粘黏杂质、附膜松动，其处理方式为滚动摩擦或滑动摩擦，用时5min/cm2；
(2)对步骤(1)中处理后的优质碳素结构钢进行一次清洗去除锈蚀、粘黏杂质、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸6份、5份、氢氧化钠8份、CR-9乳化剂3份、水260份；
(3)经步骤(2)处理后的优质碳素结构钢进行二次清洗后，再进行一次水洗，水洗温度为65℃、1.2MP的压力振动清洗，其振动频率20次/秒；
(4)将步骤(3)中水洗的优质碳素结构钢进行烘干处理，烘干温度为90℃，用时为50s，采用流动热风进行烘干，热风流动速度为24m/s；
(5)经步骤(4)烘干后的优质碳素结构钢浸入到盛装有钝化液的容器中进行钝化处理，钝化温度为120℃，用时为5min，所述钝化液由如下重量份原料组成：重铬酸钾7份、磷酸2份、水1400份；
(6)将步骤(5)钝化后的优质碳素结构钢用水冲洗3min即可。
进一步，所述的清洗液盛装在密闭容器中，用50℃、1.5MP的压力振动清洗，其振动频率20次/秒。
通过上述实施例1进行处理的空心轴、实施例2处理的轴套及实施例3处理的阶梯轴，在使用3年后，得到如下结论：采用本方法处理后的轴的抗腐蚀、抗锈蚀能力提高，避免了轴在运行过程中因摩擦升温而降低了抗性，提高了轴的使用性能，减小其摩擦力，增强耐摩性，从而得以延长工件的使用寿命。