[0001] 本发明涉及金属表面处理技术领域， 具体涉及一种锌锰系磷化剂、 金属件及其 表面磷化处理方法。

背景技术

[0002] 为提高产品表面性能或者外观， 通常对工件表面处理技术。 例如， 铝、 铁及其 合金的表面处理工艺深入各行各业中。 而且， 大多数工作在进行表面处理前还 需要经过预处理， 例如， 进行清洗， 除污除油， 某些用途的金属件还需要进行 磷化处理。

[0003] 磷化处理一般采用磷化剂对金属件进行预处理 ， 以在金属件表面形成磷化层， 以便进行后续的表面处理， 增加后续膜的结合力和防腐力。 例如， 对金属件进 行涂装、 抽管、 抽丝、 冷锻处理之前， 需要在金属件表面形成皮膜， 以对工件 增加防腐性和增加后续涂装的附着力。 然而， 现有的金属件表面皮膜在耐腐蚀 性方面表现不足， 工序间存放吋间长了容易返锈。

技术问题

[0004] 有鉴于此， 提供一种膜层结晶致密、 具有良好的耐蚀性、 附着力良好的锌锰系 磷化剂， 以及金属件表面磷化处理方法和经过磷化处理 后制得的金属件。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 一种锌锰系磷化剂， 用于在金属件表面形成皮膜， 以 1000重量份计， 包括如下 重量份数的成分： 55-100份磷酸， 65-100份硝酸钠， 110-200份的硝酸锌， 3-5份 酒石酸， 368-500份锰盐， 6- 12份硝酸镍和余量水。

[0006] 一种金属件表面磷化处理方法， 其包括下列步骤： 配制如上所述的锌锰系磷化 齐 1J ; 将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液， 所述磷化溶液中锌锰系磷化剂 的质量浓度为 5-10%， 将金属件浸入磷化溶液中， 控制磷化溶液的总酸度为 20-4 Opt, 经过预定吋间处理后， 水洗金属件， 干燥。 [0007] 以及， 一种金属件， 其表面具有通过如上所述的金属件表面磷化处 理方法形成 的皮膜。

发明的有益效果

有益效果

[0008] 上述锌锰系磷化剂是一种先进的中温型锌锰镍 多元磷化剂， 形成的膜层结晶致 密， 具有良好的耐蚀性、 和对涂层有极好附着力。 而且， 形成的磷化皮膜厚度 适中、 孔隙少， 磷化晶粒呈密集颗状。 该锌锰系磷化剂可广泛应用于涂装前处 理和工序间存放。

本发明的实施方式

[0009] 以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明 。

[0010] 本发明实施例提供一种锌锰系磷化剂， 用于在金属件表面形成皮膜， 以 1000重 量份计， 包括如下重量份数的成分： 55- 100份磷酸， 65- 100份硝酸钠， 110-200 份的硝酸锌， 3-5份酒石酸， 368-500份锰盐， 6-12份硝酸镍和余量水。

[0011] 具体地， 所述磷酸的重量份数优选为 60-80份。 所述硝酸钠的重量份数优选为 7 0-90份。 所述硝酸锌的重量份数为 150-180份。 所述酒石酸的重量份数优选为 3-4 份。 所述硝酸镍的重量份数为 8-10份。 所述锰盐优选为酸式磷酸锰， 重量份数为 400-450份。 所述锌锰系磷化剂的总酸度优选为 25-35pt， 使用吋， 所述锌锰系磷 化剂的质量浓度为 5-10%， 优选为 6-9%。

[0012] 在上述锌锰系磷化剂中， 通过控制各成分配比平衡， 以达到较佳成膜效果。 例 如， 当硝酸钠含量低， 成膜则过慢过薄， 甚至不能成膜， 反之则反应过快导致 成膜过快， 刚成的膜又会被溶解， 膜不够牢固， 所以本实施例优选硝酸钠的重 量份数为 70-90份。 其中， 磷酸提供主要酸度、 稳定槽液 PH值并且为主要成膜成 分。 锰盐、 硝酸锌为主要成膜成分。 酒石酸， 硝酸镍可以增加磷化膜的耐蚀性

[0013] 本实施例中， 锰系磷化膜厚度大、 孔隙少， 磷化晶粒呈密集颗状， 可广泛应用 于涂装前处理和工序间存放。 锌锰系磷化剂是由锰盐， 锌盐， 硝酸盐和多种添 加剂复配而成。 将金属工件浸入由该磷化液配成的弱酸性处理 液中， 金属与酸 及盐相互作用， 在工件表面生成一层不溶于水的保护性黑色膜 层。 该膜层结晶 致密， 具有良好的耐蚀性和的附着力。

[0014] 本发明实施例还提供一种金属件表面磷化处理 方法， 其包括下列步骤： 配制如 上所述的锌锰系磷化剂； 将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液， 所述磷化 溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 5-10%， 将金属件浸入磷化溶液中， 控制磷化 溶液的总酸度为 20-40pt， 经过预定吋间处理后， 水洗金属件， 干燥。

[0015] 在金属件浸入磷化溶液吋， 控制磷化溶液的总酸度优选为 25-35pt。 表面磷化处 理吋， 锌锰系磷化剂温度控制在 60-80°C。 金属件浸入磷化溶液的吋间优选为 6-9 分钟。 在金属件浸入磷化溶液前， 先对金属工件进行除油、 酸洗处理。 总酸度 计量方式为： 用移液管吸取 10mL锌锰系磷化剂试液于 250mL锥形烧瓶中， 力 滴酚酞指示液。 用 O.lmol/L的氢氧化钠标准液滴定至溶液呈粉红色� �� 即为终点， 所消耗氢氧化钠标准液毫升数即为该槽液的总 酸度。

[0016] 本发明实施例还提供一种金属件， 其通过如上所述的金属件表面磷化处理方法 进行处理， 在金属件表面形成皮膜。 形成皮膜的厚度为 3-10微米。 皮膜可对金属 件进行保护， 且色泽光亮， 具有良好的耐蚀性和附着力。

[0017] 以下通过具体实例说明本发明实施例的锌锰系 磷化剂及其处理方法等方面。

[0018] 实施例 1

[0019] 按照下列重量份数混合各成分 （总量为 1000重量份） ： 55份磷酸， 65份硝酸钠

， 110份的硝酸锌， 3份酒石酸， 368份锰盐， 6份硝酸镍和余量水， 搅拌， 混合 均匀， 配制成磷化剂。

[0020] 磷化处理方法： 按照上述方法配制好锌锰系磷化剂； 金属件以铁件为例， 将铁 件除油， 水洗， 再酸洗并水洗后， 浸入磷化溶液中， 所述磷化溶液中锌锰系磷 化剂的质量浓度为 10%， 金属件以铁件为例， 将铁件浸入磷化溶液中， 控制磷化 溶液的总酸度为 25-35pt， 在 75度温度下， 经过 8分钟处理后， 水洗金属件， 干燥 。 在处理过程中， 可及吋添加磷化剂， 以保证工作液的效果。

[0021] 经过上述磷化溶液处理后， 观察工件表面， 发现工件表面有一层黑色膜层， 颜 色均匀， 皮膜细致， 用指甲能画出明显的印迹， 磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微 米） ， 适用于涂装前处理和工序间存放。 [0022] 实施例 2

[0023] 按照下列重量份数混合各成分 （总量为 1000重量份） ： 80份磷酸， 80份硝酸钠

， 120份的硝酸锌， 4份酒石酸， 400份锰盐， 8份硝酸镍和余量水， 搅拌， 混合 均匀， 配制成磷化剂， 搅拌， 混合均匀， 配制成磷化剂。

[0024] 磷化处理方法： 按照上述方法配制好锌锰系磷化剂； 将锌锰系磷化剂溶于水中 配制成磷化溶液， 所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 8%， 金属件以铁 件为例， 将铁件除油， 水洗， 再酸洗并水洗后， 浸入磷化溶液中， 控制磷化溶 液的总酸度为 25-35pt， 在 75度温度下， 经过 8分钟处理后， 水洗金属件， 干燥。 在处理过程中， 可及吋添加磷化剂， 以保证工作液的效果。

[0025] 经过上述磷化溶液处理后， 观察工件表面， 发现工件表面有一层黑色膜层， 颜 色均匀， 皮膜细致， 用指甲能画出明显的印迹， 磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微 米） ， 适用于涂装前处理和工序间存放。

[0026] 实施例 3

[0027] 按照下列重量份数混合各成分 （总量为 1000重量份） ： 90份磷酸， 90份硝酸钠

， 140份的硝酸锌， 5份酒石酸， 450份锰盐， 10份硝酸镍和余量水， 搅拌， 混合 均匀， 配制成磷化剂， 搅拌， 混合均匀， 配制成磷化剂。

[0028] 磷化处理方法： 按照上述方法配制好锌锰系磷化剂； 将锌锰系磷化剂溶于水中 配制成磷化溶液， 所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 6%， 金属件以铁 件为例， 将铁件除油， 水洗， 再酸洗并水洗后， 浸入磷化溶液中， 控制磷化溶 液的总酸度为 25-35pt， 在 75度温度下， 经过 8分钟处理后， 水洗金属件， 干燥。 在处理过程中， 可及吋添加磷化剂， 以保证工作液的效果。

[0029] 经过上述磷化溶液处理后， 观察工件表面， 发现工件表面有一层黑色膜层， 颜 色均匀， 皮膜细致， 用指甲能画出明显的印迹， 磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微 米） ， 适用于涂装前处理和工序间存放。

[0030] 实施例 4

[0031] 按照下列重量份数混合各成分 （总量为 1000重量份） ： 100份磷酸， 100份硝酸 钠， 180份的硝酸锌， 5份酒石酸， 500份锰盐， 12份硝酸镍和余量水， 搅拌， 混 合均匀， 配制成磷化剂， 搅拌， 混合均匀， 配制成磷化剂。 [0032] 磷化处理方法： 按照上述方法配制好锌锰系磷化剂； 将锌锰系磷化剂溶于水中 配制成磷化溶液， 所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 5%， 金属件以铁 件为例， 将铁件除油， 水洗， 再酸洗并水洗后， 浸入磷化溶液中， 控制磷化溶 液的总酸度为 25-35pt， 在 75度温度下， 经过 8分钟处理后， 水洗金属件， 干燥。 在处理过程中， 可及吋添加磷化剂， 以保证工作液的效果。

[0033] 经过上述磷化溶液处理后， 观察工件表面， 发现工件表面有一层黑色膜层， 颜 色均匀， 皮膜细致， 用指甲能画出明显的印迹， 磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微 米） ， 适用于涂装前处理和工序间存放。

[0034] 需要说明的是， 本发明并不局限于上述实施方式， 根据本发明的创造精神， 本 领域技术人员还可以做出其他变化， 这些依据本发明的创造精神所做的变化， 都应包含在本发明所要求保护的范围之内。