[发明专利]用于汽车专用工具的黑色磷化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷化剂，尤其是一种磷化膜结晶细密、耐磨性好、防腐防锈的用于汽车专用工具的黑色磷化剂及制备方法。

背景技术

钢铁工件在含有Zn、Mn、Fe的磷酸盐溶液中经过化学处理，在其表面上沉积形成一层难溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的工艺过程，称之为磷化。钢铁磷化所形成的磷化膜可使金属表面由优良的导体变为不良导体，能抑制金属工件表面微电池的形成，有效的阻止金属的腐蚀，已广泛应用于汽车、船舶、机械、家电、兵器以及航空航天工业中。汽车专用金属工具及汽车内饰件等，其表面也必需经过处理才能达到长期防锈的目的，但是由于现有锌系黑色磷化膜层结晶细密，但不耐磨，而锰系黑色磷化膜层虽然耐磨，但结晶粗糙，所以目前汽车专用工具均采用高温碱性黑色氧化处理工艺，在金属表面上生成磁性四氧化三铁，然后浸涂防锈油，存在如下缺点：氧化膜层不耐磨，在使用过程极易损伤；表面浸涂的防锈油属软膜不干，易沾污灰尘；表面防锈性差。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种磷化膜结晶细密、耐磨性好、防腐防锈的用于汽车专用工具的黑色磷化剂及制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种用于汽车专用工具的黑色磷化剂，其特征在于所用原料及质量百分比如下：

浓度85%的磷酸                     44 ~ 48%  

硝酸                                      11~14%

氧化锌                                  12~14%         

硝酸镍                                  1.5~2%  

还原铁粉                              0.18~0.36%

浓度55%氢氟酸                  0.12~0.18%   

水                                         余量。

一种上述用于汽车专用工具的黑色磷化剂的制备方法，其特征在于按如下步骤制备：在不锈钢反应釜中，首先加入计算量1/3的水，启动搅拌器，转速为40~60转/min，将计算量的硝酸镍加入其中搅拌充分溶解至透明状；再将计算量的磷酸、硝酸加入其中，搅拌10~20min，把计算量的氧化锌徐徐加入，边加边搅拌，直到氧化锌反应溶解至透明状，再把计算量的还原铁粉徐徐加入其中，直到铁粉充分反应溶解，最后将计算量的氢氟酸和余量的水加入其中，继续搅拌30min。

本发明可应用于汽车专用工具的表面磷化处理，所形成的磷化膜结晶细密、耐磨性好、防腐防锈，延长了汽车专用工具的使用寿命。尤其是磷化后只需浸干性防锈油即可，取代了磷化后的喷涂涂装工艺，操作简单，降低了汽车专用工具的生产成本。

具体实施方式

本发明实施例是一种用于汽车专用工具的黑色磷化剂，其特征在于原料及质量配比如下（以1000kg计）：

浓度85%的磷酸             440~ 480kg 

硝酸                               110~140kg

氧化锌（99.98%）          120~140kg         

硝酸镍                            15~20kg  

还原铁粉                        1.8~3.6kg

浓度55%氢氟酸              1.2~1.8kg   

水                                    余量。

按如下步骤制备：在不锈钢反应釜中，首先加入计算量1/3的水，启动搅拌器，转速为40~60转/min，将计算量的硝酸镍加入其中搅拌充分溶解至透明状；再将计算量的磷酸、硝酸加入其中，搅拌10~20min，把计算量的氧化锌徐徐加入，边加边搅拌，直到氧化锌反应溶解至透明状，再把计算量的还原铁粉徐徐加入其中，直到铁粉充分反应溶解，最后将计算量的氢氟酸和余量的水加入其中，继续搅拌30min。

本发明实施例试用效果如下：

     生产汽车专用工具的工艺流程：

工具外表面喷丸处理——脱脂——水洗——酸洗活化——水洗——表面预黑处理——磷化——水洗——浸干性防锈油——沥干——检验包装

本发明实施例应用于磷化工序，在汽车专用工具（材质为45#、40Cr、65Mn、高速钢、工具钢等）表面所形成的磷化膜结晶细密、耐磨性好、防腐防锈；磷化后只需浸干性防锈油即可，取代了磷化后的喷涂涂装工艺，操作简单。