[发明专利]一种钢管冷轧加工前处理的磷化液

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种钢管冷轧加工前处理的磷化液。

背景技术

在钢管芯棒或空心管上实施冷轧加工，涉及钢管内外表面不同程度的变形。在这样的加工作业中，钢管与模具的表面应力都很高，显然接触表面之间的摩擦特性很重要，良好的润滑在变形加工过程中起重要的作用。在磷化工艺出现之前的技术是将钢铁件毛坯经过酸洗清洗后便浸于热的皂液或乳化润滑剂中处理，然后进行冷轧加工(室温下将钢管拉长)，使管子横截面减少25～35％。冷轧后会使钢管硬化，因此在进一步冷轧之前需要退火、酸洗、浸润滑剂等处理。

另一种工艺就是将酸洗后的待加工工件放置一段时间，令其自然生锈，待工件表面形成疏松的氧化物层，再将其浸于热的皂液或乳化润滑剂中处理，然后进行冷轧。这种工艺形成的氧化物层与基体的结合不够紧密，在拉伸变化中容易脱落，对工件的磨损以及冷加工所需动力消耗均较大，且每次冷轧前都必须经过退火、酸洗、发锈、浸润滑剂等处理。

现有技术也有采用磷化液处理技术，所用的磷化液不具有专有性，且存在许多弊端。如以氯酸盐作为加速剂的磷化液会严重腐蚀钢管，且在磷化液使用过程中为消除过量的氯离子，需要加入硝酸银。还有的磷化液采用硝酸盐/亚硝酸盐作为加速剂，但亚硝酸盐更适合于常温磷化处理，冷轧加工工件一般是在中温区间(50～80℃)磷化，不需要亚硝酸盐。现有技术的另一种情况是，将硝酸锌、磷酸二氢锌按一定比例溶入水中，作为磷化液使用。由于磷化液组分过于简单，由此形成的磷化膜质量存在一定缺陷，直接影响后续的冷轧加工产品的质量，且磷化溶液的调变有一定难度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种钢管冷轧加工前处理的磷化液，采用该磷化液处理钢管，不需要在每次冷轧加工前都经过退火、酸洗、浸润滑剂等处理，从而大大简化了工艺。在这种磷化液中钢铁加工件表面能形成膜重适中，质量符合冷加工要求的磷化膜，并且能有效形成润滑层，有利于减小冷加工过程中的摩擦力，减少动力消耗和工具的磨损，因而生产成本也有所降低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢管冷轧加工前处理的磷化液，该磷化液的组成为：氧化锌22-26g/L，85%磷酸84-88g/L，磷酸二氢锌16-20g/L，磷酸二氢钙22-26g/L，硫酸镍6-8g/L，硫酸镁4-6g/L，酒石酸10-12g/L，柠檬酸钠4-6g/L，双氧水12-14ml/L，余量为水。

优选，该磷化液的组成为：氧化锌24g/L，85%磷酸86g/L，磷酸二氢锌18g/L，磷酸二氢钙24g/L，硫酸镍7g/L，硫酸镁5g/L，酒石酸11g/L，柠檬酸钠5g/L，双氧水13ml/L，余量为水。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1）本发明提供的磷化液的特点是磷酸液中含有锌离子、镁离子、钙离子等作为形成磷酸盐结晶的阳离子，使生成的磷化膜更适合钢管冷轧加工；另外，磷化液中适当添加硫酸根离子，使生成的磷化膜膜重适中，以利于在后续工序中实现连续冷轧加工；

2）磷化液组成简单，不含硝酸盐，亚硝酸盐，不含氯酸根，因此磷化液环保安全，且制备方便，稳定性、重现性好，在磷化过程中易于调整和控制；

3）本发明采用的磷化液磷化钢管，所形成的涂层相当于一个“润滑剂”的作用，可显著减小摩擦力，减少动力消耗和工具的磨损，更使其后涂覆的润滑剂粘得较牢固，不致因成型加工而除去。

具体实施方式

实施例一

一种钢管冷轧加工前处理的磷化液，该磷化液的组成为：氧化锌22g/L，85%磷酸88g/L，磷酸二氢锌16g/L，磷酸二氢钙26g/L，硫酸镍6g/L，硫酸镁6g/L，酒石酸10g/L，柠檬酸钠6g/L，双氧水12ml/L，余量为水。

实施例二

一种钢管冷轧加工前处理的磷化液，该磷化液的组成为：氧化锌26g/L，85%磷酸84g/L，磷酸二氢锌20g/L，磷酸二氢钙22g/L，硫酸镍8g/L，硫酸镁4g/L，酒石酸12g/L，柠檬酸钠4g/L，双氧水14ml/L，余量为水。

实施例三

一种钢管冷轧加工前处理的磷化液，该磷化液的组成为：氧化锌24g/L，85%磷酸86g/L，磷酸二氢锌18g/L，磷酸二氢钙24g/L，硫酸镍7g/L，硫酸镁5g/L，酒石酸11g/L，柠檬酸钠5g/L，双氧水13ml/L，余量为水。