应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液以及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料表面处理技术领域，具体涉及一种应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液以及使用方法。
【背景技术】
[0002]铝合金在制造过程中，由于追求高的机械性能和综合性能而添加各种合金元素，如Zn、Mg、Cu、Si等。这些元素的存在使得铝合金内部化学成分和组织不均匀，使得铝合金材料在使用环境(尤其是Cl—存在的条件下)中极易造成微电池腐蚀，影响材料的使用寿命。所以铝及其合金的防护越来越受到人们的重视。铬酸盐钝化处理在铝合金的表面处理中得到了广泛的应用，但由于六价铬有毒，随着人类社会的发展及科学技术水平的提高，人们的环境保护意识越来越强，进行铬酸盐钝化技术的替代研宄已经成为金属防腐蚀领域一个重要的方向和亟待解决的课题。铝合金与含锆酸盐或钛酸盐的处理液发生一系列的化学反应和水解作用后，所生成的转化膜是由三氧化二铝、水合氧化铝、氢氧化铝、锆或钛与氟的络合物等组成的混合夹杂物膜，该工艺具有操作简单，所获得的膜层与有机聚合物的结合力强等优点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种在常温下使6061铝合金表面被刻蚀的铝离子参与氟钛酸盐转化膜的生成，使得膜层颗粒细小、致密，转化膜与铝合金本身基体结合牢固，耐蚀性能好、与有机涂层附着力强的特点，且具有节能省时生产效率高、成本低、工艺简单和性能稳定的应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液以及使用方法。
[0004]本发明的目的是这样来实现的:该转化液的配方为每升溶液中含下列重量的原料:氟化钠3g、氟硅酸铵4g、六偏磷酸钠1.0g，钛盐1.5g、过氧化氢1.5mg，余量为水；所述钛盐为钛酸四正丁酯，硫酸钛，硫酸氧钛或氯化钛的其中之一。所述转化液为pH值为4.5?5.5，所述的转化液的pH值通过非还原性酸调节，所述非还原性酸为硫酸或硝酸之一。
[0005]一种应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液的使用方法，该使用方法包括如下步骤:
[0006]步骤一:Turco 4215 NC-LT碱性清洗剂加热至65?70°C后，将6061铝合金放置于Turco 4215 NC-LT碱性清洗剂内进行清洗，清洗时间为5?7min ；
[0007]步骤二:将步骤一中所述清洗后的6061铝合金放置于清水中进行一次清水清洗，清洗时间为5?7min ；
[0008]步骤三:将质量分数为5%Na0H溶液加热至65?70°C后，将步骤二所述一次清水清洗后的6061铝合金放置于质量分数为5% NaOH溶液进行清洗；清洗时间为I?1.5min ；
[0009]步骤四:将步骤三中所述清洗后的6061铝合金放置于清水中进行二次清水清洗，清洗时间为5?7min ；
[0010]步骤五:将步骤四中所述二次清水清洗后的6061铝合金放置于Smut GoNC脱氧/出光剂内进行脱氧/出光，脱氧/出光的时间为5?7min，温度为常温；
[0011]步骤六:将步骤五中所述进行脱氧/出光后的6061铝合金放置于清水中进行三次清水清洗，清洗时间为5?7min ；
[0012]步骤七:将步骤六中所述三次清水清洗后的6061铝合金放置于氟钛酸盐转化液中进行钝化，浸泡6?15min，即可。
[0013]本发明具有以下优点:
[0014]1、绿色环保节能:(I) ,6061铝合金表面氟钛酸盐转化膜制备技术不使用六价铬，其生成的转化膜也不含六价铬；(2)、由于氟离子对铝合金的强刻蚀性以及迅速形成稳定氟铝络合离子的特点，使得氟钛酸盐转化膜能够在常温条件下在铝合金表面迅速形成，所述常温条件下是指I?40°C ; (3)、本发明由于起刻蚀作用的氟离子、被刻蚀的铝离子均参与了转化反应，成为转化膜的一成分，所以废弃资源得到有效利用、废液对环境的影响也大大减轻。
[0015]2、经济、高效、高性能:氟离子对铝的强刻蚀性以及氟铝络合离子的高度稳定性，使得氟钛酸盐转化膜常温条件下短短3?5min就能够在铝合金表面形成；节能省时生产效率高、成本低；与传统的铬酸盐转化技术不同，氟钛酸盐转化膜技术由于铝合金表面被刻蚀的铝离子本身参与了氟钛酸盐转化膜的生成，使得膜层颗粒细小、致密，转化膜与铝合金本身基体结合牢固，耐蚀性能好、与有机涂层附着力强。
[0016]3、工艺简单，性能稳定:由于转化反应在常温条件下进行，处理过程唯一控制的工艺操作参数是pH。虽然铝刻蚀过程转化液pH将上升，但由于氟钛酸盐转化膜形成过程中钠离子(或钾、铵离子)的消耗，结果使得转化反应过程中转化液pH不发生变化，溶液稳定性好。由于转化反应在常温条件下进行，因此，使用方法控制操作简单，使用、维护方便。
【具体实施方式】
[0017]本发明为应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液以及使用方法，该转化液的配方为每升溶液中含下列重量的原料:氟化钠3g、氟硅酸铵4g、六偏磷酸钠1.0g，钛盐1.5g、过氧化氢1.5mg，余量为水；所述钛盐为钛酸四正丁酯，硫酸钛，硫酸氧钛或氯化钛的其中之一。所述转化液为pH值为4.5?5.5，所述的转化液的pH值通过非还原性酸调节，所述非还原性酸为硫酸或硝酸之一。
[0018]一种应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液的使用方法，包括如下步骤:
[0019]步骤一:Turco 4215 NC-LT碱性清洗剂加热至65?70°C后，将6061铝合金放置于Turco 4215 NC-LT碱性清洗剂内进行清洗，清洗时间为5?7min ；
[0020]步骤二:将步骤一中所述清洗后的6061铝合金放置于清水中进行一次清水清洗，清洗时间为5?7min ；
[0021]步骤三:将质量分数为5%Na0H溶液加热至65?70°C后，将步骤二所述一次清水清洗后的6061铝合金放置于质量分数为5% NaOH溶液进行清洗；清洗时间为I?1.5min ；
[0022]步骤四:将步骤三中所述清洗后的6061铝合金放置于清水中进行二次清水清洗，清洗时间为5?7min ；
[0023]步骤五:将步骤四中所述二次清水清洗后的6061铝合金放置于Smut GoNC脱氧/出光剂内进行脱氧/出光，脱氧/出光的时间为5?7min，温度为常温；
[0024]步骤六:将步骤五中所述进行脱氧/出光后的6061铝合金放置于清水中进行三次清水清洗，清洗时间为5?7min ；
[0025]步骤七:将步骤六中所述三次清水清洗后的6061铝合金放置于氟钛酸盐转化液中进行钝化，浸泡6?15min，即可。
[0026]本发明中所述的Turco 4215 NC-LT碱性清洗剂和Smut GoNC脱氧/出光剂均在市场上可直接购置，因此不再本发明中赘述。
[0027]为了更加详细的解释本发明，现结合实施例对本发明做进一步阐述。具体实施例如下:
[0028]实施例1
[0029]一种应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液，该转化液的配方为每升溶液中含下列重量的原料:氟化钠3g、氟硅酸铵4g、六偏磷酸钠1.0g，钛盐1.5g、过氧化氢1.5mg，余量为水；所述钛盐为钛酸四正丁酯。所述转化液为pH值为4.5，所述的转化液的pH值通过非还原性酸调节，所述非还原性酸为硫酸。
[0030]一种应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液的使用方法，包括如下步骤:
[0031]步骤一:Turco 4215 NC-LT碱性清洗剂加热至65°C后，将6061铝合金放置于Turco 4215 NC-LT碱性清洗剂内进行清洗，清洗时间为5min ;
[0032]步骤二:将步骤一中所述清洗后的6061铝合金放置于清水中进行一次清水清洗，清洗时间为5min ；
[0033]步骤三:将质量分数为5% NaOH溶液加热至65°C后，将步骤二所述一次清水清洗后的6061铝合金放置于质量分数为5% NaOH溶液进行清洗；清洗时间为Imin ；
[0034]步骤四:将步骤三中所述清洗后的6061铝合金放置于清水中进行二次清水清洗，清洗时间为5min ；
[0035]步骤五:将步骤四中所述二次清水清洗后的6061铝合金放置于Smut GoNC脱氧/出光剂内进行脱氧/出光，脱氧/出光的时间为5min，温度为常温；
[0036]步骤六:将步骤五中所述进行脱氧/出光后的6061铝合金放置于清水中进行三次清水清洗，清洗时间为5min ；
[0037]步骤七:将步骤六中所述三次清水清洗后的6061铝合金放置于氟钛酸盐转化液中进行钝化，浸泡6min，即可。
[0038]实施例2
[0039]一种应用于6061铝合金表面的氟钛酸盐转化液，该转化液的配方为每升溶液中含下列重量的原料:氟化钠3g、氟硅酸铵4g、六偏磷酸钠1.0g，钛盐1.5g、过氧化氢1.5mg，余量为水；所述钛盐为硫酸钛。所述转化液为PH值为5，所述的转化液的pH值通过非还原性酸调节，所述非还原性酸为硝酸。
[0040]一种应用于6061铝合金表面