[发明专利]一种钢铁表面防锈处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种钢铁表面防锈处理工艺。

背景技术

传统上大部分的转化膜处理液都含有铬酸盐或磷酸盐，虽然能够获得较满意的效果，但是随着世界各国环境保护意识的日益增强与转化膜技术应用的不断成熟，传统的工业技术将逐步被环保型转化膜技术所取代。

涂装是金属表面处理中广泛应用的防腐方法。涂装前处理是涂装必不可少的前置工艺，它的作用是在被保护的金属工件上建立一个能够接纳非金属保护层，使金属工件对漆膜具有良好的附着力，以便二者更牢固的黏附在一起，从而提高涂层的防腐蚀能力。磷化是前处理工艺中广泛采用的成熟技术。经历了140年的开发，磷化技术不断完善。二战结束后，磷化技术在低温、控制膜重、高速连续等方面取得重要改进，广泛用于防蚀技术和金属冷变形加工业。

目前，在涂装行业，金属制品尤其是板材的涂装，通常采用磷化工艺控制金属的腐蚀。但该工艺存在很多问题，如：磷化液使用温度需达到50～60℃，蒸汽耗量大，能耗高；磷化过程中生成大量沉渣，沉渣的生成对磷化处理不利，既浪费了化学药品又增加了清除废渣的工作量，如处理不当还会影响磷化膜的质量；工序复杂，生产连贯性差。同时，清理过程中需使用大量的强酸和强碱，增加工人的暴露危险，并增加污染排放负荷。

为了解决污染问题，磷化替代技术应运而生。二十世纪后期，美国、欧洲和日本的有关机构相继开发了无磷替代产品。目前市场上磷化替代产品主要分为锆系和硅烷系两类。其中锆系处理剂以德国汉高(Henkel)公司的BonderiteNT-1型纳米陶瓷处理剂为代表，主要替代传统的铁系磷化和锌系磷化。锆系处理剂不仅具有环保、节能、操作简便、成本低等磷化技术无可替代的优点，而且极易与后续各种处理方式配套，比如喷粉、电泳、喷漆等，可同时处理一个工件上的多种基材。2005年开始，汉高推出了锆系金属材料纳米陶瓷前处理液。它使基材表面生成一种纳米级别的陶瓷类转化膜，在防锈能力和涂装结合力方面都胜过传统铁系磷化，部分指标可达到锌系磷化的标准，在安全性、环保性、操控性和运行成本等方面都具优势。但是，目前多数锆系处理剂对工件材质和水质有较严格的要求，对部分冷轧板的处理存在返锈现象，致使工件的盐雾试验不能达标，而且槽液使用期短，使得槽液更新频率大，导致工艺成本增加，因而其推广应用受到一定限制。大连工业大学课题组也研发了该类技术在镀锌板材上的应用，见200710010966.3。本发明就是针对冷轧钢板对其进行改进和优化。

发明内容

本发明的目的在于提出一种钢铁表面防锈处理工艺，该工艺采用的处理液无磷、无铬，可明显提高防锈性能且具有优异的长期抑制出现锈斑，特别是抑制生红锈的作用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢铁表面防锈处理工艺，该工艺采用的处理液的组成为：硅酸钾6-10g/L，硅酸钠11-15g/L，硝酸钠22-24g/L，硝酸锌7-11g/L，氧化锌14-18g/L，硫酸18-22ml/L，双氧水23-27mL/L，三乙醇胺0.8-1.2g/L，其余为水，所述的处理工艺为：先将钢铁零部件机械除锈，然后用清水冲洗，然后用碱洗液除油，然后用清水冲洗，然后放在具有上述组份的处理液中浸泡，保持处理液的温度为25-45℃，pH至为2.0-3.0，处理时间为30-60分钟，然后用清水冲洗，最后吹干。

本发明的有益效果为：

采用本发明的处理液对钢铁零部件进行处理，能够显著提高钢铁零部件的耐蚀性，使盐雾试验出红锈时间可达100-120小时，远高于国家标准。由于在防锈液中铬、磷酸盐，从而制备的处理液绿色环保，并且其中不含钡甚至不含磺酸盐克服了钡盐处理技术毒性大、不环保等缺点，可实现钢铁零部件后处理工序的清洁生产；同时，廉价的硅酸盐又使防锈成本大大降低。该工艺稳定可靠，所生产的产品性能优良、生产成本低，具有很重要的社会意义和应用价值。

具体实施方式

实施例一

一种钢铁表面防锈处理工艺，该工艺采用的处理液的组成为：硅酸钾6g/L，硅酸钠15g/L，硝酸钠22g/L，硝酸锌11g/L，氧化锌14g/L，硫酸22ml/L，双氧水23mL/L，三乙醇胺1.2g/L，其余为水，所述的处理工艺为：先将钢铁零部件机械除锈，然后用清水冲洗，然后用碱洗液除油，然后用清水冲洗，然后放在具有上述组份的处理液中浸泡，保持处理液的温度为25℃，pH至为3.0，处理时间为30分钟，然后用清水冲洗，最后吹干。

实施例二