[发明专利]金属件抗磨性硅化液的制备方法及工件硅化处理工艺

说明书

本发明公开了一种金属件抗磨性硅化液的制备方法及工件硅化处理工艺，首先将称取好的硫酸羟胺放置于容器中进行溶解，然后将适量的硝酸钡加入到硫酸羟胺溶液中进行搅拌、静置使沉淀完全，最后用循环水泵抽滤，滤液为硝酸羟胺溶液；其次将氧化锌、硝酸锌、硝酸镍和氟硅酸进行混合搅拌，加入适量的硝酸钙和柠檬酸混合搅拌，加入硝酸羟胺溶液进行混合搅拌得到硅化液；最后将试件在室温下放置在碱性除油剂中浸泡，进行除油处理后取出，经水洗，再将其置于加温至55‑75℃，游离酸度调至6‑8点的硅化液中浸泡硅化15分钟，取出试片水洗干净，晾干。本发明经硅化液硅化处理的金属件具有很有的抗磨性，提高了硅化膜与金属件之间的结合力，且工艺简单。

技术领域

本发明涉及金属件抗磨性硅化液的制备及工件硅化处理技术领域，尤其是涉及一种金属件抗磨性硅化液的制备方法及工件硅化处理工艺。

背景技术

机电产品生产中广泛使用的金属件抗磨性表面处理通常采取磷化处理工艺。按磷化处理温度，磷化可分为常温、高温(80℃以上)和中温(50～70℃)。常温处理虽然具有工艺简单的优点，但磷化膜对金属基体的附着力差；高温处理(以锰系为主)磷化膜生成快且厚度大，但能耗高、磷化液容易疲劳、操作温度高，致使溶液挥发量大、成份变化快，磷化膜结晶粗细不均，容易夹杂沉淀物。目前磷化液的种类较多，但一般都存在以下缺点:①工作液稳定性差，在使用中磷化液产生大量沉淀，容易使磷化膜表面挂灰，影响涂装膜的质量，由于清理沉淀，也降低了生产率；②磷化膜与金属基体结合力差，抗冲击力弱，且色泽灰暗，影响美观；③磷化膜不致密，影响抗腐蚀性能。对此本发明提出一种金属件抗磨性硅化液的制备方法及工件硅化处理工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属件抗磨性硅化液的制备方法及工件硅化处理工艺，经硅化液硅化处理的金属件具有很好的抗磨性，提高了硅化膜与金属件之间的结合力，且工艺简单。

为实现上述目的，本发明提供了一种金属件抗磨性硅化液的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备硝酸羟胺溶液

将称取好的硫酸羟胺放置于容器中进行溶解，然后将适量的硝酸钡加入到硫酸羟胺溶液中进行搅拌、静置使沉淀完全，最后用循环水泵抽滤，所得到的滤液即为硝酸羟胺溶液。

(2)制备硅化液

首先将氧化锌、硝酸锌、硝酸镍和氟硅酸进行混合搅拌至氧化锌完全溶解，然后加入适量的硝酸钙和柠檬酸混合搅拌，最后加入硝酸羟胺进行混合搅拌即可得到硅化液。

优选的，步骤(1)中所述的硫酸羟胺和硝酸钡及水的质量比为1:2:30。

优选的，步骤(2)中氧化锌浓度为7.0-9.0g/L；硝酸锌浓度为5.0-8.0g/L；硝酸镍浓度为0.5-1.5g/L；30％的氟硅酸浓度为25-35g/L；硝酸钙浓度为45-58g/L；柠檬酸浓度为4.0-7.0g/L；硝酸羟胺溶液浓度为1-5g/L。

一种工件硅化处理工艺，包括以下步骤：将试片在室温下放置在碱性除油剂中浸泡一段时间，进行除油处理后取出，经水洗过程，观察到试片表面形成完整的水膜则表明除油干净，再将其置于由上述步骤制得的硅化液中浸泡硅化15分钟，最后取出试片水洗干净，自然晾干即可。

优选的，硅化液温度为55-75℃，通过氢氧化钠调节其游离酸度为6-8点。

优选的，所述游离酸度的测定方法为用移液管吸取10.00mL试液于250mL锥形瓶中，加50.0mL蒸馏水，加2-3滴溴酚蓝指示剂，用氢氧化钠标准液滴定至溶液呈蓝紫色即为终点，记下消耗氢氧化钠标准液毫升数A，其计算方法为游离酸度(点)＝10AC/0.1V，式中：A为滴定时耗去氢氧化钠标准液体积(mL)，C为氢氧化钠标准液实际浓度(mol/L)，V为取样量(mL)。