鋁合金三價(jià)鉻鈍化液及其制備方法與鈍化工藝技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及鋁合金三價(jià)鉻鈍化液及其制備方法及其鈍化工藝。該鈍化液主要含有硝酸鉻、絡(luò)合劑及成膜促進(jìn)劑，其中絡(luò)合劑包括有機(jī)酸和多羥基醇兩組。其制備方法按比例稱取原料加適量水溶解，先后加入有機(jī)酸和多羥基醇絡(luò)合劑后加熱至50～70℃保溫2小時(shí)，最后加入成膜促進(jìn)劑攪拌靜置。該鈍化工藝為：除油-熱水洗-活化-兩道水洗-鈍化-水洗-熱水洗-干燥。本發(fā)明專利技術(shù)應(yīng)用于鑄造鋁零件的表面防腐處理，鋁合金的耐蝕性有明顯提高，耐蝕性超過480小時(shí)，價(jià)格降低，大幅降低了生產(chǎn)成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于金屬表面處理
，涉及一種鋁合金三價(jià)鉻鈍化液及其制備方法以及使用該鈍化液的鈍化工藝。
技術(shù)介紹
汽車上用的鑄造鋁合金，不經(jīng)過表面處理，極易腐蝕，見水后2 4小時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)白色腐蝕點(diǎn)，因此需要進(jìn)行防腐處理。此前六價(jià)鉻鈍化能較好的滿足鋁合金耐蝕性的要求。但歐盟、美國已對(duì)汽車用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了嚴(yán)格的限制，無論是歐盟的Rohs指令，還是美國的法律，對(duì)整車、零部件中有害物質(zhì)的含量都進(jìn)行了嚴(yán)格的限制，已經(jīng)禁止六價(jià)鉻在汽車零部件表面處理種的應(yīng)用，國內(nèi)也于2011年禁用六價(jià)鉻。國外的一些汽車公司，為了提升自身產(chǎn)品的質(zhì)量，樹立良好的用戶口碑，提出了 “5 年內(nèi)汽車不動(dòng)扳手，8年內(nèi)零部件功能不喪失”的口號(hào)。與之相對(duì)應(yīng)的是對(duì)零部件的耐蝕性標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，鋁合金要求通過24(Γ480小時(shí)的中性鹽霧試驗(yàn)不出現(xiàn)腐蝕。另一方面，順應(yīng)持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)一些有毒、有害，對(duì)環(huán)境不友好的物質(zhì)進(jìn)行越來越嚴(yán)格的限制。如六價(jià)鉻、鉛、氫氟酸等都進(jìn)行了禁用或限用。目前國內(nèi)的金屬表面處理工業(yè)進(jìn)行鈍化處理時(shí)，一般常采用高濃度或中濃度的鉻酸鹽溶液進(jìn)行鍍層的鈍化，以提高鍍層的耐蝕性能。但鉻酸鹽產(chǎn)生六價(jià)鉻污染對(duì)環(huán)和人體健康造成嚴(yán)重傷害。而三價(jià)鉻毒性低，在許多方面有著類似六價(jià)鉻的特性，成為六價(jià)鉻的替代品，并且隨著環(huán)保要求和汽車對(duì)零部件耐蝕性要求的提高，鋁合金三價(jià)鉻鈍化成為能滿足環(huán)保要求和耐蝕性兩個(gè)條件的較好解決方案。鑒于上述，關(guān)于三價(jià)鉻鈍化液的研究逐漸增多，例如在第201010533461. 7號(hào)專利申請(qǐng)公開的一種用于處理鋁合金的三價(jià)鉻本色鈍化液，組份及含量為三價(jià)鉻鹽Hg/L，鋯鹽O. 05 O. lg/L，硫酸鎳NiSO4 · 6H20 O. θΓθ. 03g/L，成膜劑O. 4 0· 8g/L，檸檬酸三鈉Na3C6H5O7 · 2H200. 4^0. 6g/L，余量為水；鈍化液不含六價(jià)鉻、鉛、汞、鎘、聚溴二苯醚和聚溴聯(lián)苯等有害物質(zhì)，并可循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)；在常溫下即可鈍化，節(jié)能；經(jīng)該三價(jià)鉻鈍化液處理后的鋁合金表面色澤白亮，顏色接近于鋁合金本色，膜層中性鹽霧腐蝕性能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。另在第201010231687. I號(hào)專利申請(qǐng)中公開了一種三價(jià)鉻鈍化濃縮液，其組份及重量百分比含量為氯化鉻4飛％、硝酸鹽8 12%、鈷鹽或鎳鹽8 12%、酒石酸Γ5%、Y -氨丙基三乙氧基硅烷廣2%、水余量；本濃縮液的pH值為2 3。將本濃縮液配制成重量百分比濃度為10%的工作液，即可對(duì)鍍鋅或鍍鋅合金工件進(jìn)行鈍化處理。鍍鋅或鍍鋅合金工件采用本濃縮液鈍化處理后，鍍鋅層或鍍鋅合金層的表面會(huì)得到均勻的天藍(lán)色防護(hù)膜，耐蝕性能鹽霧試驗(yàn)可達(dá)120小時(shí)無白銹。上述技術(shù)雖然有一定效果，但在耐蝕性能要求較高的條件下，尚有欠缺，還需進(jìn)一步提聞；另外，在生廣成本上亦有進(jìn)一步降低的空間。鑒于上述，三價(jià)鉻鈍化液技術(shù)尚有進(jìn)一步研究的必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為了解決現(xiàn)有三價(jià)鉻鈍化液耐蝕性能需進(jìn)一步提高及成本有待降低的問題，而提出一種耐蝕性能更優(yōu)、成本較低的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液及其制備方法以及使用該鈍化液的鈍化工藝。本專利技術(shù)是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的 上述的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液，成分主要含有三價(jià)鉻鹽、絡(luò)合劑及成膜促進(jìn)劑，其中絡(luò)合劑包括有機(jī)酸和多羥基醇兩組，具體組分的含量如下 三價(jià)鉻鹽3 10g/L ； 有機(jī)酸絡(luò)合劑2 8 g/L ； 多羥基醇絡(luò)合劑廣6 g/L ； 成膜促進(jìn)劑廣3 g/L。所述的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液，其特中所述硝酸鉻為成膜主鹽和氧化劑，提供Cr3+作為成膜的骨架，同時(shí)提供起氧化作用的硝酸根離子。所述的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液，其中所述有機(jī)酸絡(luò)合劑包括蘋果酸、檸檬酸、丙二酸、草酸及酒石酸。所述多羥基醇絡(luò)合劑包括丙三醇、乙二醇及丁二醇。所述的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液，其中所述成膜促進(jìn)劑包括氧化成膜促進(jìn)劑和耐蝕成膜促進(jìn)劑，包括鈷、鎳及稀土元素。所述成膜促進(jìn)劑優(yōu)選鎳鹽。上述的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液的制備方法，其具體內(nèi)容如下按比例稱取硝酸鉻原料加適量水溶解，先后加入有機(jī)酸絡(luò)合劑和多羥基醇絡(luò)合劑攪拌溶解，然后加熱至5(T70°C保溫2小時(shí)，最后加入成膜促進(jìn)劑攪拌溶解，靜置后即得鈍化液。使用上述的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液的鈍化工藝，其工藝流程為除油-熱水洗-活化-兩道水洗-鈍化-水洗-熱水洗-干燥；所述熱水洗工序?yàn)閮傻懒鲃?dòng)，米用娃酸鈉20 40克/升、0P-10乳化劑3飛毫升/升在5(T70°C的溫度條件下進(jìn)行水洗；所述活化工序采用氫氟酸5 10毫升/升，于室溫的條件下反應(yīng)5 30秒；所述鈍化工序在室溫的條件下鈍化Γ4分鐘。有益效果 本專利技術(shù)具有以下特點(diǎn) 1.鈍化后形成無色透明薄膜，不改變鋁合金零件外觀顏色； 2.兩類絡(luò)合劑配合使用，有機(jī)酸絡(luò)合劑Cr3+絡(luò)合，又能較好的調(diào)節(jié)PH值，使其穩(wěn)定在鈍化液工作范圍內(nèi)，多羥基醇絡(luò)合劑與Cr3+絡(luò)合穩(wěn)定，以便形成均勻的鈍化膜。耐蝕性好，可與六價(jià)鉻鈍化相當(dāng)。中性鹽霧試驗(yàn)可達(dá)336小時(shí)以上； 3.安全、無有毒禁用物質(zhì)；不含六價(jià)鉻、氟、鉛等有毒物質(zhì)，便于廢水處理； 4.優(yōu)選鎳鹽促進(jìn)劑，能夠提高鈍化膜的耐蝕性，還能促進(jìn)成膜。應(yīng)用于鑄造鋁零件的表面防腐處理，鋁合金的耐蝕性有明顯提高。在出口產(chǎn)品上進(jìn)行應(yīng)用，降低鋁合金中銅元素的含量后，經(jīng)中性鹽霧試驗(yàn)，耐蝕性超過了客戶的要求，超過480小時(shí)。由于鋁合金密度小、質(zhì)量輕，該技術(shù)的應(yīng)用可以保證汽車輕量化零部件的防腐效果；并且與同條件的國外鋁合金三價(jià)鉻鈍化液相比，價(jià)格降低，大幅降低了生產(chǎn)成本。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液的成分主要含有硝酸鉻、絡(luò)合劑及成膜促進(jìn)劑等，具體組分的含量范圍如下 硝酸鉻3 10g/L ； 有機(jī)酸絡(luò)合劑2 8 g/L ； 多羥基醇絡(luò)合劑廣6 g/L ； 成膜促進(jìn)劑廣3 g/L。其中，硝酸鉻是主成膜鹽，提供Cr3+作為成膜的骨架，其中硝酸鉻既可以作為成膜主鹽，而且可提供起氧化作用的硝酸根離子，本技術(shù)方案采用硝酸鉻中的硝酸根離子作為氧化劑，產(chǎn)生氧化作用，促進(jìn)成膜，即成膜主鹽和氧化劑合二為一。 絡(luò)合劑為有機(jī)酸和多羥基醇，控制成膜的速度和鈍化液穩(wěn)定性。絡(luò)合劑的絡(luò)合性太強(qiáng)，成膜速度慢，膜層薄，甚至不能形成膜層；絡(luò)合性太弱，鈍化液穩(wěn)定性差，膜層不均勻，因此選用有機(jī)酸和多羥基醇兩組絡(luò)合劑的配合使用，以達(dá)到既能與Cr3+絡(luò)合，又能較好的調(diào)節(jié)PH值，使其穩(wěn)定在鈍化液工作范圍內(nèi)，同時(shí)形成均勻的鈍化膜的目的。其中有機(jī)酸絡(luò)合劑包括蘋果酸、檸檬酸、丙二酸、草酸及酒石酸等，含量為2 8 g/L ;多羥基醇絡(luò)合劑包括丙三醇、乙二醇、丁二醇等，含量為I飛g/L。成膜促進(jìn)劑包括氧化成膜促進(jìn)劑和耐蝕成膜促進(jìn)劑；氧化成膜促進(jìn)劑具有一定的氧化性，能夠活化鋁合金基體表面，促進(jìn)成膜，包括硝酸鹽、高錳酸鹽、鑰酸鹽等；耐蝕成膜促進(jìn)劑可以夾雜于鈍化膜中，改善膜層的耐蝕性能，調(diào)整膜層的顏色和外觀，包括鈷、鎳及一些稀土元素如鋪等。成膜促進(jìn)劑優(yōu)選鎳鹽。本專利技術(shù)的鋁合金三價(jià)鉻鈍化液的制備方法如下 配置所需原料都來自市售商品，按比例稱取硝酸鉻原料加適量水溶解，然后加入第一組絡(luò)合劑有機(jī)酸，攪拌溶解，再加入第二組絡(luò)合劑多羥基醇，攪拌溶解，加水至一定濃度，將該溶液加熱至5(T70°C保溫2小時(shí)，然后加入成膜促進(jìn)劑，攪拌溶解，靜置后即得鈍化液。使用本專利技術(shù)鈍化劑本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鋁合金三價(jià)鉻鈍化液，其特征在于：所述鈍化液的成分主要含硝酸鉻、絡(luò)合劑及成膜促進(jìn)劑，其中絡(luò)合劑包括有機(jī)酸和多羥基醇兩組，具體組分的含量如下：硝酸鉻？？？？？？？？？？？？？3~10g/L；有機(jī)酸絡(luò)合劑？？？？？？？2~8？g/L；多羥基醇絡(luò)合劑？？？？？1~6？g/L；成膜促進(jìn)劑？？？？？？？？？1~3？g/L。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王宏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：王宏，
類型：發(fā)明
國別省市：