[发明专利]一种磷化液与磷化方法

说明书

技术领域

本发明属于镀锌钢件的表面处理技术领域，尤其涉及一种磷化液与磷化方法。

背景技术

热镀锌具有较好的钢铁防腐蚀性能，广泛应用于汽车、建筑、电力、交通及家电等行业，而磷化技术则可使热镀锌钢的耐腐蚀性能进一步提高。

目前，镀锌钢的磷化技术研究很多，开发了很多较成熟、性能良好的磷化工艺。

华南理工大学的卢锦堂研究团队以1.2g/L ZnO、15.0g/L NaNO₃、11.0ml/L H₃PO₄（85%）、0～20g/L Na₂MoO₄·2H₂O为基础配方，系统研究了胶质磷酸肽表调、硅酸钠及硝酸铈封闭处理等不同方式对热镀锌钢磷化膜性能的影响，获得了耐蚀性优于常规铬酸盐钝化膜的磷化工艺，但研究限于表面镀锌层的磷化处理，切断面裸露的钢基材处的磷化膜质量不能得到保证，而镀锌钢的切割或冲孔往往难以避免，钢基材磷化膜质量差不仅降低了其与涂层之间的结合力，而且在喷涂前会出现锈蚀现象，从而给自动化生产带来极大不便，既增加劳动量，又浪费时间，更会影响涂装后的性能。因此，寻找一种既适合镀锌层又兼顾钢基材的磷化工艺势在必行，此外，随着人们节能环保意识的增强，低温及常温磷化已成为磷化技术发展的重要方向。

公开号为CN1445382的中国专利公开了一种锌、铁金属及其组件同槽磷化方法，其溶液组成及操作参数为：总磷酸盐10～25g/L、Zn²⁺1.0-7.0g/L、Ni²⁺0.5-5.0g/L、Mn²⁺0.5-5.0g/L、NO₃^-3-20g/L、F^-0.1-4.0g/L、ClO₃^-0.1-4.0g/L、NO₂^-0.1-0.5g/L、有机硝化合物0.5-5.0g/L、有机络合物0.2-5.0g/L、余量为水，15-60℃，3-15分钟。其中，总磷酸盐为磷酸和磷酸氢钠，有机硝化合物为硝基磺酸盐，有机络合物为植酸、HEDP、EDTA。该方法可实现同时在锌、铁金属及其组件表面形成均匀化的磷化膜，但磷化液所采用的有机络合物与锌离子具有较高的稳定常数，这使得铁与锌在该磷化槽中的电位差较大，不利于铁与锌的同槽磷化，并且该磷化液中含有可致癌的NO₂^-，ClO₃^-转变为Cl^-也使磷化时间延长，进而导致磷化膜疏松、多孔、挂灰、耐蚀性下降，此外，60℃的磷化处理温度也使该工艺能耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种磷化液与磷化方法，该磷化液可实现锌、钢同槽磷化。

本发明提供了一种磷化液，包括：

所述添加剂选自柠檬酸、柠檬酸盐、水杨酸与水杨酸盐中的一种或多种。

优选的，所述氟化物选自氟化钠、氟化铵与氟化钾中的一种或多种。

优选的，所述稀土盐选自硫酸高铈、硝酸铈与硝酸镧中的一种或多种。

优选的，包括：

优选的，所述磷化液的游离酸度为1.7～2.0点。

优选的，所述磷化液的总酸度为10.5～22.5点。

优选的，所述磷化液的酸比为5.4～9.4点。

本发明还提供了一种磷化方法，包括：

将经过脱脂和表面调整处理的基材浸入磷化液中进行处理；

所述磷化液包括0.4～8g/L Zn(H₂PO₄)₂、5～18g/L Zn(NO₃)₂·6H₂O、0.7～1.0g/L Ni(NO₃)₂·6H₂O、0.2～0.5g/L氟化物、1.0～2.2g/L添加剂、0～1.5g/L稀土盐；所述添加剂选自柠檬酸、柠檬酸盐、水杨酸与水杨酸盐中的一种或多种。

优选的，所述基材为光整热镀锌钢、镀锌钢或锌铁合金。

优选的，所述基材为光整热镀锌钢或锌铁合金时，所述表面调整处理前还包括酸蚀处理。