[發明專利]一種金屬表面處理工藝

有效

• 申請號: 201510323193.9
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104889188A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 章立預;胡紅旗;林明路
• 申請（專利權）人: 上海久進精密鍛造有限公司
• 主分類號: B21C23/32
• 分類號: B21C23/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

技術領域

本發明涉及冷擠壓成型技術領域，尤其涉及一種金屬表面處理工藝。

背景技術

冷擠壓時，被擠壓材料的變形抗力較高，其中鋼的冷擠壓變形抗力高達2000MPa以上。這樣超高的壓力，對模具的材料、結構以及加工制造工藝提出了更高的要求。近年來，隨著材料科學和計算機技術的大力發展，新的模具材料層出不窮，鍛造模擬數值模擬軟件得到大量使用，模具的結構設計也得到了很大優化，模具的制造方法也有了很大的發展。但是除了提高模具的質量外，還必須對待成型的金屬工件毛坯采取有效的表面潤滑措施。冷擠壓前，對金屬工件毛坯進行表面潤滑處理可以避免產生劇烈塑性變形的工件在很高的單位壓力下與模具內壁嚴重刮擦，可以提高工件的表面質量和模具壽命。

幾十年來，磷皂化工藝一直是解決冷擠壓金屬表面處理與潤滑的最有效方法。磷化是將表面潔凈的金屬放入含有磷酸鹽的稀釋酸溶液中進行處理；皂化是將表面潔凈的金屬放入硬脂酸鈉溶液中浸泡一段時間，使金屬表面牢固地吸附上皂化層做潤滑劑。但由于磷皂化處理工序繁多，處理時間長，磷化質量要求嚴格；同時，磷皂化工藝帶來了嚴重的含磷廢水排放的污染問題，因而世界各國都在尋求新的潤滑方式以取代磷皂化工藝。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種金屬表面處理工藝，該處理工藝簡單，生產成本低，環境友好性好，潤滑效果好，可替代傳統的磷皂化工藝。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種金屬表面處理工藝，包括如下步驟：

(1)將金屬工件表面做細粒徑拋丸處理；

(2)將經步驟(1)拋丸處理后的金屬工件做全表面的微加濕處理；

(3)將經步驟(2)微加濕處理后的金屬工件做銹化處理，使其表面形成一層均勻分布的蓬松銹化物；

(4)將經步驟(3)銹化處理后的金屬工件表面涂覆潤滑劑完成金屬表面處理。

拋丸處理是利用拋丸機中高速回轉的葉輪將彈丸拋向滾筒內連續翻轉的工件上，從而達到清理工件的目的，它適用于各行業中工件的清砂、除銹、去氧化皮和表面強化。其中，所述步驟(1)的細粒徑拋丸處理過程為將金屬工件置于拋丸機中，拋丸機中高速回轉的葉輪將彈丸拋向滾筒內連續翻轉的金屬工件上，完成對金屬工件的清理，經細粒徑拋丸處理后的金屬工件表面均勻分布有拋丸凹痕，所述彈丸為鋼丸，所述鋼丸的粒徑為0.5～0.8mm。

其中，所述步驟(2)的微加濕處理過程為將金屬工件放置于箱體中做水霧噴淋處理，所述放置方式為懸掛式放置和立式放置中的一種。

其中，所述步驟(3)的銹化物的厚度為0.015～0.05mm。

金屬坯料冷擠壓變形時，其變形程度是不同的，所要求的潤滑效果也是有差異的，因此需要通過控制加濕效果和形成的銹化物層厚度形成不同厚度的潤滑皮膜。經步驟(1)至步驟(3)處理后所生成的銹化物層可以提高金屬的絕緣性和抗腐蝕性，并且還可以作為下一步涂料的良好底層。本步驟生成的銹化物層及下一步的潤滑劑涂層在金屬工件的后序加工過程中會被處理掉，所以對成型后的成品金屬工件無不良影響。

經步驟(3)處理后，金屬工件表面形成銹化物層，在銹化物層表面涂覆潤滑劑完成潤滑處理。

其中，所述潤滑劑為冷擠壓潤滑劑。冷擠壓潤滑劑由動植物油、基礎油、油性添加劑、極壓劑、抗氧劑、表面活性劑、防銹劑、潤滑增稠劑、消泡劑、高級固體潤滑劑、防霉劑等組成，具有良好的油性和極壓性，減摩性能良好，在工件表面形成致密的潤滑保護膜，從而降低了摩擦系數，減少了動力消耗和模具的磨損，增加了加工速度，提高了產品質量和成本率，并能對難加工材料進行加工，改善了金屬表面光潔度，從而克服拉毛、裂紋現象。由于冷擠壓潤滑劑為水溶性的，使工件的清洗變得非常方便，很容易使工件清洗干凈。這樣更有利于以后的工序，大大提高了表面處理的效率和質量，使涂裝附著力增加。另外，冷擠壓潤滑劑無毒無害，對操作人員及環境無不良影響，沒有發生火災的危險。