CN109609942B - 一种锰镁系磷化液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锰镁系磷化液，涉及标准件表面处理技术领域，该锰镁系磷化液以水为溶剂，按质量浓度计，还包括以下组分：马日夫盐200‑300 g/l；硝酸锰50‑90g/l；硝酸镁70‑120 g/l；磷酸40‑50 g/l；氨三乙酸2‑4g/l；六氟锆酸3‑5 g/l。本发明通过向磷化液中加入特定含量的硝酸镁、氨三乙酸和六氟锆酸，不仅极大地提高了磷化处理后所生成磷化膜的细密程度，形成的磷化膜较为连续致密且看不出结晶，从而使得磷化膜具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，同时，该磷化膜的厚度可达到18μm以上，耐磨次数可达到11次以上，另外，本发明的锰镁系磷化液的稳定性良好，进行磷化处理产生的磷渣量非常少，经过9‑12次磷化才开始出现磷渣，较为环保，尤为适合应用于对钢铁标准件进行磷化处理。

Description

一种锰镁系磷化液

技术领域

本发明涉及标准件表面处理技术领域，特别涉及一种锰镁系磷化液。

背景技术

现在对钢铁标准件表面进行处理通常采用锌锰系中高温磷化液，表面处理后生成的锰铁膜或者锌锰铁膜厚度、附着力尚可，另外，所生成的磷化膜还具有一定的耐腐蚀性。但是，由于锰离子或者锌离子粒径大，膜的主要成分磷酸氢锰和磷酸氢锌结晶颗粒比较粗，因此磷化膜较为疏松，膜的致密性差，这样磷化膜之间存在空隙，这些空隙就可能带入酸性的磷化药液，虽然磷化后面可进行钝化处理，钝化液是碱性的，虽然一定程度上能够中和带入的酸性磷化液，但是磷化膜之间的空隙依然存在，空气和水分就会填充在空隙中，这些就会极大降低膜的耐蚀性和耐磨性，而对于钢铁标准件表面起防护作用的磷化膜而言，耐腐蚀性和耐磨性是其最为主要的性能指标，现有的锌锰系磷化液的耐腐蚀性和耐磨性已经无法达到越来越高的市场要求。

另外，采用锌锰系磷化液进行表面处理容易产生大量的磷渣，对环境造成了严重污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种锰镁系磷化液，该锰镁系磷化液用于钢铁标准件表面处理可生成极为细密的磷化膜，以此提高磷化膜的耐腐蚀性和耐磨性，并且在磷化过程中生成的磷渣量较少，从而有效地保护了环境。

为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种锰镁系磷化液，以水为溶剂，按质量浓度计，包括以下组分：

马日夫盐 200-300 g/l；

硝酸锰 50-90g/l；

硝酸镁 70-120 g/l；

磷酸 40-50 g/l；

氨三乙酸 2-4g/l；

六氟锆酸 3-5 g/l。

优选地，所述硝酸锰和硝酸镁的加入量之比为7:9。

更优选地，按质量浓度计，上述锰镁系磷化液包括以下组分：

马日夫盐 250 g/l；

硝酸锰 70g/l；

硝酸镁 90 g/l；

磷酸 45 g/l；

氨三乙酸 3g/l；

六氟锆酸 4 g/l。

优选地，所述硝酸镁的加入量为85-95g/l。

更优选地，所述硝酸镁的加入量为90g/l。

和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过向磷化液中加入特定含量的硝酸镁、氨三乙酸和六氟锆酸，不仅极大地提高了磷化处理后所生成磷化膜的细密程度，形成的磷化膜较为连续致密且看不出结晶，从而使得磷化膜具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，耐磨次数可达到11次以上，盐雾试验测试结果大于100min，同时，该磷化膜的厚度还能保证一定的厚度，其膜厚可达到18μm以上，另外，本发明的锰镁系磷化液的稳定性良好，进行磷化处理产生的磷渣量非常少，经过9-12次磷化才开始出现磷渣，较为环保，尤为适合应用于对钢铁标准件进行磷化处理。

具体实施方式

下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本发明所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1-5和对比例1-2中锰镁系磷化液的制备

按照下表1配方，称量适量马日夫盐、硝酸锰、硝酸镁、磷酸、氨三乙酸、六氟锆酸，加入去离子水中混合均匀后即得。

磷化工艺为：除油→水洗→酸洗活化→水洗→表调→磷化→水洗→钝化→水洗→烘干（吹干）。

磷化工艺的具体指标见下表2所示。

磷化膜的性能测试：

将实施例1-5和对比例1-2配成的磷化液对中碳钢材质40ACR制成的螺栓M8X16进行磷化，并对磷化处理后产生的磷化膜作相应测试，测试标准如下：

1、磷化膜的外观、膜厚、耐腐蚀性（盐雾试验）参照国家标准GB/T6807-2001进行测试；

2、磷化膜附着力测试参照钢管上下卸扣粘扣试验，即在一定的扭矩（400n.m）作用下膜最终被破坏时承受的总次数。

实施例1-5和对比例1-2中磷化液的性能数据测试结果见下表3所示。

由上表3可知，实施例1-5中的锰镁系磷化液对钢铁件进行表面处理后的磷化膜较为连续致密且看不出结晶，磷化膜厚度可达到18μm以上，耐磨次数可达到11次以上，磷化液经过9次以上的磷化过程以后才产生磷渣，且盐雾试验测试结果大于100min，即本发明中的锰镁系磷化液不仅可生成极为细密的磷化膜，从而保证了磷化膜具备良好的耐腐蚀性和耐磨性，另外，该磷化液的稳定性较好，进行磷化处理产生的磷渣量非常少，较为环保。

本发明加入的氨三乙酸作为络合剂，用于络合锰、镁、铁等金属离子，控制磷化反应速度，起稳定磷化槽液的作用。加入适量的六氟锆酸，可以使磷化液更加稳定，从而使得磷化膜更加细密，耐腐蚀性和耐磨性更好。两者一起加入，可协同作用并显著提高磷化液的稳定性、耐腐蚀性以及耐磨性。对比例1中氨三乙酸的含量低于2g/l，六氟锆酸的含量低于3g/l，对比例2中氨三乙酸的含量高于4g/l，六氟锆酸的含量高于5g/l，其耐磨次数、膜厚、出现磷渣时磷化次数、磷渣出现时亚铁离子的含量和盐雾试验的测试结果均明显劣于实施例1-3。

本领域的技术人员在实施本发明时应该清楚，硝酸镁的加入量应该控制为85-95g/l为宜。这是因为随着镁离子的加入，磷化膜越来越细，膜越来越薄，但是膜更加致密，镁离子加入过多，则将导致磷化膜太薄，耐磨性下降。另外，由实施例3-5所示，以上三个实施例中硝酸锰的加入量均为70 g/l，而相对最佳的实施方式为实施例4，该实施例中硝酸锰和硝酸镁的加入量之比为7:9。实施例3中的硝酸镁含量稍低，各项性能指标不如实施例4，而实施例5在实施例4的基础上加入了更多的硝酸镁，其各项指标和实施例4相比均无明显提高。因此，就磷化液性能和成本综合考虑，使用实施例4中的方案尤佳。

Claims (5)

1.一种锰镁系磷化液，以水为溶剂，其特征在于，按质量浓度计，其有效成分由以下组分组成：

2.根据权利要求1所述的锰镁系磷化液，其特征在于，所述硝酸锰和硝酸镁的加入量之比为7:9。

3.根据权利要求2所述的锰镁系磷化液，其特征在于，按质量浓度计，包括以下组分：

4.根据权利要求1-3任一项所述的锰镁系磷化液，其特征在于，所述硝酸镁的加入量为85-95g/l。

5.根据权利要求4所述的锰镁系磷化液，其特征在于，所述硝酸镁的加入量为90g/l。