[发明专利]活塞环缸套钢铁工件锰系磷化剂及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷化剂及制造方法，尤其是一种可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性的活塞环缸套钢铁工件锰系磷化剂及制造方法。

背景技术

钢铁、铝或锌工件浸入特定的酸式磷酸盐为主的磷化液中，在其表面上沉积一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程，称之为磷化。磷化工艺的分类有许多，其中按磷化液的成分可分为锌系磷化、锌钙系磷化、鉄系磷化、锰系磷化和复合型磷化等类型。锰系磷化膜具有较强的减摩作用，一般应用于对动配合间隙尺寸要求较高的工件，如制造汽车用活塞环缸套钢铁工件等零部件，其磷化流程为脱脂→水洗→碱蚀→水洗→光化处理→水洗→表调→高温锰系磷化。但是，现有汽车用活塞环缸套钢铁工件经过磷化处理后，产品合格率较低（仅在80%以下）。产品合格率低主要原因是所形成的磷化膜层质量不达标（1~3g/m²），不能吸附足够量的润滑油；同时膜层结晶粗细不均，所吸收得润滑油分布不均，不能满足工件耐磨性、耐蚀性及润滑性的要求。

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，提供一种可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性的活塞环缸套钢铁工件锰系磷化剂及制造方法。

本发明的技术解决方案是：一种活塞环缸套钢铁工件锰系磷化剂，其特征在于原料及质量百分比如下：

磷酸                       15~22%

碳酸锰                      20~30%

硝酸（96%）           4~8%

氟硼酸钾                  0.1~0.15%

硝酸镍                      0.1~0.15% 

乙二胺四乙酸          0.1~0.15%

水                              余量。

一种上述活塞环缸套钢铁工件用锰系磷化剂的生产方法，其特征在于按如下步骤进行：将计算称取1/3量的水和4/5量的磷酸加入到反应釜中，开动搅拌器控制转速120/min，再将计算量的碳酸锰缓缓加入到反应釜中，边加边搅拌，直至溶液呈透明状，再将剩余量的磷酸、计算量的硝酸、氟硼酸钾、硝酸镍、乙二胺四乙酸，还有余量的水依次徐徐加入到反应釜中，边加边搅拌，待溶液呈浅绿色透明液体时，放料包装。

 本发明是PO₄^-3、Fe⁺⁺、F^-、Ni⁺⁺、NO-₃^-离子体系的锰系磷化剂，在活塞环缸套钢铁工件表面上能生成细结晶、吸附性极强的磷化膜，磷化膜层质量达到标准（1~3g/m²）要求，可吸附足够量的润滑油且分布均匀，可提高工件的耐磨性、耐蚀性及润滑性，使产品合格率得以提高（98%以上）。

    具体实施方式

实施例1：

所用原料及质量百分比如下：

磷酸                          15~22%

碳酸锰                      20~30%

硝酸（96%）           4~8%

氟硼酸钾                  0.1~0.15%

硝酸镍                      0.1~0.15% 

乙二胺四乙酸          0.1~0.15%

水                              余量。

各原料质量百分比可在其范围内进行选择，总质量合计为100%。

生产方法是按如下步骤进行：将计算称取1/3量的水和4/5量的磷酸加入到反应釜中，开动搅拌器控制转速120/min，再将计算量的碳酸锰缓缓加入到反应釜中，边加边搅拌，使其发生剧烈反应生成磷酸锰，直至溶液呈透明状，再将剩余量的磷酸、计算量的硝酸、氟硼酸钾、硝酸镍、乙二胺四乙酸，还有余量的水依次徐徐加入到反应釜中，边加边搅拌，待溶液呈浅绿色透明液体时，放料包装。

实施例2：

磷酸                          18%

碳酸锰                      25%

硝酸（96%）           6%

氟硼酸钾                  0.7%