[发明专利]一种中低碳钢盘条拉拔磷化液

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属冷加工前处理剂，具体地说是一种中低碳钢盘条拉拔磷化液。

背景技术

金属件在含有锌、铁、锰的磷酸盐溶液中经过化学处理，在其表面沉积一层难溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的工艺过程，称为磷化，所形成的磷酸盐转化膜称为磷化膜。磷化的主要目的是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属杯腐蚀；在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。磷化工艺中所使用的试剂即为磷化液。

目前，对于中低碳钢盘条拉拔前磷化处理来说，现有磷化液产品存在以下问题：磷化液与中低碳钢盘条结合强度不稳定，有时会在进入拉丝膜前或拉丝膜内被破坏；生成的磷化膜抗热性能差，不适应高速拉拔；处理后磷渣较多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环保性能好，磷化膜层结晶致密、连续均匀，能牢固吸附在金属表面，防锈，与润滑介质结合能力好的适用中低碳钢盘条高速拉拔的磷化液。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种中低碳钢盘条拉拔磷化液，其原料组成为：

磷酸二氢锌                   11～23g/L

硝酸锌                       16～26g/L

复合促进剂                   4～6 g/L

酒石酸                       3～8 g/L

水                           余量

所述复合促进剂为氯酸钠、亚硝酸钠、高锰酸钾的混合物。

本发明还提供一种所述中低碳钢盘条拉拔磷化液的制备方法，包括以下步骤：

（1）将磷酸二氢锌、硝酸锌加入到占使用量30%—80%的水中，搅拌均匀；

（2）在步骤（1）所得的混合液中加入复合促进剂、酒石酸，搅拌均匀，加剩余的水定容即得所述中低碳钢盘条拉拔磷化液。

使用本发明中低碳钢盘条拉拔磷化液进行磷化处理的工艺参数为：总酸度 20～32；游离酸度 2.0～3.2；温度 60～70℃；时间 15～20min。

在中低碳钢盘条拉拔过程中，往往要施加很高的变形力，制件的变形率比较大，因此对制件表面的润滑要求比较高，本发明提供的中低碳钢盘条拉拔磷化液为中温锌系磷化液，其磷化处理后形成的磷化膜主要以磷酸锌为主，并有少量磷酸锌铁等，并且中低碳钢的含碳量低，根据本发明提供的磷酸根和硝酸根的比值范围，其磷化过程更加容易，且磷化膜层结晶致密、连续均匀、能牢固吸附在金属表面、抗热粘性好。 

使用本发明中低碳钢盘条拉拔磷化液进行磷化处理时采用降低磷化温度、降低磷化液的游离酸、提高磷化速度、缩短磷化时间的方法减少沉渣量，其次，在中低碳钢盘条拉拔磷化液中加适当的络合剂（酒石酸）以减少沉渣量，酒石酸与锌离子质量比在0.1～20之间。

使用本发明中低碳钢盘条拉拔磷化液进行磷化处理后，在中低碳钢盘条拉伸工艺中，设定一定的温度条件，磷化膜与润滑剂发生化学反应，生成润滑性极强的脂肪酸锌，加强了润滑作用。

经本发明中低碳钢盘条拉拔磷化液处理生成的磷化膜层能牢固地吸附在金属表面，其结晶空隙，能吸附大量润滑剂（比未处理表面吸收量大13倍之多），当金属受挤压时将微孔中润滑剂挤出，从而减少了变形金属与模具间摩擦力，延长模具的使用寿命。

经本发明中低碳钢盘条拉拔磷化液处理生成的磷化膜的抗热粘性好，不会被高速拉拔所破坏。

综上本发明提供的中低碳钢盘条拉拔磷化液，适用于中低碳钢盘条拉拔前的润滑涂层，使用本发明中低碳钢盘条拉拔磷化液处理形成的磷化膜具有膜层结晶致密、连续均匀、能牢固吸附在金属表面、抗热粘性好、容易清洗、防锈、与润滑剂介质的结合能力好等优点，适应于高速拉拔，并且采用了氯酸钠、亚硝酸钠、高锰酸钾的复合促进剂体系，使其处理后的溶液磷渣含量少，减少污染，环保性能好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

本部分对本发明实验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在下文中，如果未特别说明，本发明所用材料、设备和操作方法是本领域公知的。

实施例1

一种中低碳钢盘条拉拔磷化液，其原料组成为：

磷酸二氢锌                   17g/L

硝酸锌                       21g/L