[發(fā)明專利]一種合金鋁發(fā)動機(jī)活塞的磷化用溶液

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410813298.8
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104532223A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉;邢宗躍;周瑛;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶望江工業(yè)有限公司
• 主分類號: C23C22/38
• 分類號: C23C22/38
• 代理公司: 重慶志合專利事務(wù)所 50210
• 代理人: 徐永謙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)零件表面處理用溶液，特別是一種合金鋁發(fā)動機(jī)活塞的磷化用溶液。

背景技術(shù)

發(fā)動機(jī)活塞有的采用LY11、LY12系列合金鋁制成。對于這種合金鋁發(fā)動機(jī)活塞，為了使其能夠在較高的溫度環(huán)境工作條件下具有較高的使用壽命，需要對其進(jìn)行噴涂石墨處理。而在對其進(jìn)行噴涂石墨處理前，一般要采用化學(xué)氧化方法進(jìn)行表面處理以在其表面層形成化學(xué)氧化膜。但是化學(xué)氧化膜與石墨的結(jié)合力不好，同時化學(xué)氧化膜的耐溫性能也不高。因此，經(jīng)噴涂石墨處理后再采用化學(xué)氧化方法進(jìn)行表面處理的合金鋁發(fā)動機(jī)活塞基本上達(dá)不到能夠在較高的溫度環(huán)境工作條件下具有較高的使用壽命的要求。急需尋找一種適用于大批量生產(chǎn)、且膜層優(yōu)良的經(jīng)噴涂石墨處理后的合金鋁發(fā)動機(jī)活塞再采用化學(xué)氧化方法對進(jìn)行表面處理的方法。相對而言，表面處理方法中的磷化方法是比較適用的方法。然而，在采用磷化方法處理合金鋁發(fā)動機(jī)活塞表面時，需要使用磷化溶液?，F(xiàn)有的一種合金鋁發(fā)動機(jī)活塞的磷化用溶液,其溶液組成為鉻酸酐5g/l～10g/?l，磷酸40/l～50g/?l，溴化納3g/l～5g/l，去離子水935?g/l～952g/l，溫度為50℃～70℃，時間為5min～15min。實踐證明，上述磷化用溶液由于沒有包含能夠能夠促進(jìn)鋁的腐蝕，使其表面呈現(xiàn)有利于磷酸鹽晶體成核的活化區(qū)，雖然有利于晶體核的形成的氟化物，但是在對LY11、LY12系列合金鋁發(fā)動機(jī)活塞進(jìn)行表面處理時，存在以下主要不足：

1、?????????溶液不穩(wěn)定：由于溴化物的堿性比氟化物強(qiáng)，相對來說，氟化物的酸性比溴化物的酸性強(qiáng)，在鋁合金磷化時，酸度降低，會造成溶液中生成磷酸鉻和磷酸鋁沉淀，從而造成溶液的穩(wěn)定性下降，常常析出顆粒狀物質(zhì)，溶液比較渾濁，得到的膜層比較粗糙。

2、?????????膜層結(jié)合力不好：應(yīng)用該溶液進(jìn)行表面處理得到的零件或試樣，在做擦拭試驗（膜層結(jié)合力試驗）時，一般擦拭3～5次就會出現(xiàn)掉膜現(xiàn)象，露出基體本色。。

3、?????????膜層性能較差：采用該溶液液進(jìn)行表面處理得到的零件、表面不光亮、耐溫度差（耐溫性一般在130℃一下）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種溶液穩(wěn)定，分散能力強(qiáng)、膜層性能優(yōu)良的合金鋁發(fā)動機(jī)活塞的磷化用溶液。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案。

一種合金鋁發(fā)動機(jī)活塞的磷化用溶液，包括鉻酸酐、磷酸、氟化鈉和去離子水：所述鉻酸酐為10g/l～14?g/l，所述磷酸為60g/l～70g/l，所述氟化鈉為4g/l～5g/l，其余為離子水911g/l～926g/l，使用溫度為50℃～60℃，時間2min～3min。

優(yōu)選地，所述鉻酸酐為12g/l。

優(yōu)選地，所述磷酸為65g/l。

優(yōu)選地，所述氟化鈉4g/l～5g/l。

優(yōu)選地，所述時間為2min30s。

優(yōu)選地，所述溫度為55℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包含如下有益效果；

鉻酸酐含量較高，為10g/l～14?g/l，保證了溶液中有足夠的強(qiáng)氧化劑，并保證了反應(yīng)速度；同時，使用氟化鈉代替了溴化納，提高了溶液的酸度，避免了合金鋁磷化時生成沉淀物質(zhì)，提高了溶液的穩(wěn)定性，保證了膜層的結(jié)合力，在溫度方面做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也保證了膜層的外觀色澤正常。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明；

本發(fā)明的合金鋁發(fā)動機(jī)活塞的磷化用溶液，包括鉻酸酐、磷酸、氟化鈉和去離子水：所述鉻酸酐為10g/l～14?g/l，所述磷酸為60g/l～70g/l，所述氟化鈉為4g/l～5g/l，其余為離子水（911g/l～926g/l），使用溫度為50℃～60℃，時間2min～3min。這樣一來，鉻酸酐為10g/l～14?g/l使本發(fā)明溶液的性能比較穩(wěn)定，磷化膜層的一致性得到加強(qiáng)；磷酸為60g/l～70g/l，使本發(fā)明溶液的分散能力和覆蓋能力得到提高，能夠有效地改善膜層的質(zhì)量；使用氟化鈉代替溴化納，氟化鈉為4g/l～5g/l，使本發(fā)明溶液的反應(yīng)速度加快，發(fā)動機(jī)活塞的表面更容易生成磷化膜層，并使膜層的耐燒蝕性能提高；使用溫度為50℃～60℃、時間為2min～3min，使本發(fā)明溶液的反應(yīng)速度加快，膜層耐腐蝕性提高。

試驗證明，當(dāng)所述鉻酸酐為12g/l時，本發(fā)明的溶液更加穩(wěn)定，膜層的結(jié)合力加強(qiáng)。

試驗證明，當(dāng)所述磷酸為65g/l時，本發(fā)明溶液的分散能力和覆蓋能力更好，更能夠有效地改善膜層的質(zhì)量。