一種合金鋼零件磷化前處理方法
【技術領域】
[0001]本發明是一種合金鋼零件磷化前處理方法，屬于金屬材料的表面處理技術領域。
【背景技術】
[0002]含有合金元素的總質量分數不超過5%的合金鋼稱為低合金鋼；所含合金元素的總質量分數大于5%，小于10%的合金鋼成為中合金鋼；所含合金元素的總質量大于10%的合金鋼稱為高合金鋼。磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的主要目的是在一定程度上為金屬基體提供保護，同時在膠接及噴漆過程中可以提高結合力。
[0003]實際生產中發現經過鍛造的合金鋼材料局部金屬N1、Cr富集，導致磷化過程中此處難以形成磷化膜，磷化后N1、Cr富集的表面表現為鎳、鉻的金屬本色(銀白色)，造成磷化后磷化膜不完整。
【發明內容】
[0004]本發明正是針對上述現有技術中存在的問題而設計提供了一種合金鋼零件磷化前處理方法，其目的是通過對磷化前合金鋼表面處理工藝改進，保證合金鋼零件表面在磷化過程中形成完整均勻的鈍化膜。
[0005]本發明的目的是通過以下技術措施來實現的:
[0006]該種合金鋼零件磷化前處理方法，該方法的步驟包括零件驗收一有機溶劑除油—噴砂一有機溶劑除油一隔尚一裝掛一喊脫脂一冷水洗一細化晶粒，其特征在于:在上述裝掛和堿脫脂步驟之間，增加一步硝酸腐蝕工步，硝酸腐蝕溶液的重量百分比濃度為2?5%，腐蝕時間為10?30s，硝酸腐蝕溶液的溫度為室溫。
[0007]本發明技術方案的設計思路是:由于稀硝酸是一種具有強氧化性、腐蝕性的無機酸。稀硝酸與N1、Cr反應如下:
[0008]3Ν?+4ΗΝ03= 3Ν?Ν0 3+N0+2H20
[0009]Cr+6HN03 = Cr (NO 3) 3+6N0+3H20
[0010]通過以上反應生成致密的氧化膜覆蓋在零件表面，而不影響和參與磷化反應。磷化反應分為溶解反應和成膜反應兩個過程，合金鋼中的鐵被磷酸鹽溶液溶解并反應生成晶體結構，對增加后續噴漆、膠接與合金鋼零件的結合力，防腐起到十分重要的作用。
[0011]正常的磷化反應過程如下:
[0012]溶解反應:
[0013]Fe+2H2P04— Fe (Η 2Ρ04) 2+Η2
[0014]Fe+4NaH2P04— Fe (Η 2Ρ04) 2+2Na2HP04+H2
[0015]成膜反應:
[0016]3Fe (H2P04) 2— Fe 3 (P04) 2+4H3P04
[0017]2Fe3 (P04) 2+3NaH2P04+ [0] +2H20 — Fe P04+Fe (OH) 3+6NaH2P04
[0018]2Fe (0H)3— Fe 203+3H20
[0019]磷化膜為多孔的晶體結構，對增加涂層與基體金屬之間的結合力，防金屬腐蝕起著十分重要的作用。
[0020]本發明技術方案在磷化前處理工序中增加稀硝酸酸洗工步，將合金鋼零件表面富集的N1、Cr氧化生成致密的氧化膜，在磷化后零件表面膜層均勻完整，從而提高膜層的耐蝕性能以及膜層在噴漆、膠接過程中的結合力。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明實施例所處理的零件的形狀結構示意圖
【具體實施方式】
[0022]以下將結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步地詳述:
[0023]參見附圖1所示為采用本發明方法所處理的零件，該零件是一個支承座的模鍛件，材料為30CrMnSi，對該零件進行的磷化前處理步驟如下:零件驗收一有機溶劑除油一噴砂一有機溶劑除油一隔離一裝掛一硝酸腐蝕一堿脫脂一冷水洗一細化晶粒，其中，除硝酸腐蝕工步外，其它工步與現有合金鋼零件磷化前處理工步的處理方法相同，硝酸腐蝕處理工步中，硝酸腐蝕溶液的重量百分比濃度為2?5%，腐蝕時間為10?30s，硝酸腐蝕溶液的溫度為室溫。
[0024]采用本發明方法處理完成后，零件磷化后表面不存在亮點、亮片，磷化膜層完整、均勻。
【主權項】
1.一種合金鋼零件磷化前處理方法，該方法的步驟包括零件驗收一有機溶劑除油一噴砂一有機溶劑除油一隔尚一裝掛一喊脫脂一冷水洗一細化晶粒，其特征在于:在上述裝掛和堿脫脂步驟之間，增加一步硝酸腐蝕工步，硝酸腐蝕溶液的重量百分比濃度為2?5%，腐蝕時間為10?30s，硝酸腐蝕溶液的溫度為室溫。
【專利摘要】本發明是一種合金鋼零件磷化前處理方法，該方法的步驟包括零件驗收→有機溶劑除油→噴砂→有機溶劑除油→隔離→裝掛→堿脫脂→冷水洗→細化晶粒，其特征在于：在上述裝掛和堿脫脂步驟之間，增加一步硝酸腐蝕工步，硝酸腐蝕溶液的重量百分比濃度為2～5％，腐蝕時間為10～30s，硝酸腐蝕溶液的溫度為室溫。采用本發明方法處理完成后，零件磷化后表面不存在亮點、亮片，磷化膜層完整、均勻。
【IPC分類】C23F1/28, C25D5/36, C23C22/00
【公開號】CN105256316
【申請號】CN201510661319
【發明人】王朝琳, 蘇劍英, 文穎慧, 戴曉亮, 梅長春, 崔彧菁, 蔡英楠, 蕭紅
【申請人】哈爾濱飛機工業集團有限責任公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月14日