[發明專利]一種鋼鐵環保常溫發藍方法

在審

• 申請號: 201610193792.8
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN107287585A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 穆松林;陳友志;李文芳
• 申請（專利權）人: 深圳市志邦科技有限公司
• 主分類號: C23C22/42
• 分類號: C23C22/42;C23C22/68
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于金屬材料表面處理的技術領域，具體涉及一種用于鋼鐵發藍的處理液及處理方法。

背景技術

鋼鐵材料因其優良的綜合性能，在各行各業應用廣泛，是目前世界上生產和使用量最大的金屬材料。但鐵基材料在自然環境下容易腐蝕，例如在潮濕環境下鋼鐵材料腐蝕明顯，若材料所處環境含有腐蝕性介質，例如有的大氣環境中含有SO₂，H₂S分子，有的水體中含有Cl^-，在此情況下，鋼鐵材料腐蝕尤為迅速。因此在實際應用中，通常需要對鋼鐵材料進行表面處理。

在鋼鐵表面處理領域，要在鋼鐵表面制備轉化膜，傳統方法主要有兩種，一是鉻化處理，即采用含有六價鉻的溶液進行處理，獲得一層含鉻的轉化膜。但該方法因RoHS指令的限制，不符合環保與生態要求，難以長久使用；二是發黑處理（也稱之為發藍），在鋼鐵表面制備出一層藍色至黑色的膜層，工業領域長久以來采用的是強堿系體系高溫發藍處理。此類發藍方法的處理液含亞硝酸鹽（通常是NaNO₂，為致癌物）。如專利CN201210545806.X所述的發藍工藝，其處理液由NaNO₂、NaNO₃、NaOH、Na₂CO₃、水玻璃和水等成分組成。同時，該工藝通常處理溫度較高，處理時間較長，且NaOH濃度極高，如專利CN201210100665.0所述的發藍工藝，其處理溫度為130-140℃，發藍時間為40-60min。專利CN201510596005.X公開的發藍處理工藝，處理液組成為：NaNO₂ 150-200g/L，NaNO₃ 50-80g/L，ZnO 40-80g/L，NaOH 600-800g/L；處理溫度為120-140℃；處理時間20-30min。由此可知，此類強堿性高溫發藍工藝，在能耗和效率等方面存在明顯缺陷。近年也有常溫發藍工藝的報道，文獻檢索總結發現此類常溫發藍工藝，其處理液均含有硫酸銅和亞硒酸鈉，其中亞硒酸鈉為毒性極強的劇毒化合物，給生產以及后續的廢液處理帶來巨大的安全隱患。基于此現狀，本發明公開了一種常溫快速發藍工藝。

發明內容

針對鋼鐵現有發藍技術存在的問題：高溫堿性工藝能耗大、效率低，而常溫酸性工藝毒性大的缺陷，研究開發了本發明所述的發藍工藝。本發明的目的在于提供一種用于鋼鐵常溫快速發藍，且不含劇毒化合物的發藍工藝。本發明采用鉬酸鹽體系對鋼鐵材料進行發藍處理，在鋼鐵表面制備致密均勻的藍色膜。本發明所述的工藝，充分考慮生產與實際應用，注意成本控制以及實際生產的可操作性，使該工藝具有在工業領域得以實際應用的潛力。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種用于鋼鐵發藍的處理液，其組分為：

磷酸二氫鈉3-18 g/L

鉬酸鹽2-20 g/L

成膜促進劑2-12 g/L

氧化劑3-10 g/L

穩定劑2-15 g/L。

所述處理液工作pH值為 2.0-6.0。

所述鉬酸鹽為鉬酸鈉或鉬酸鉀中的一種或兩種。

所述成膜促進劑為醋酸鋰、醋酸鈷或醋酸鎳的一種以上。

所述氧化劑為過硫酸鈉或雙氧水的一種或兩種。其中所述的雙氧水的質量濃度為35.0 wt.%。

所述穩定劑為檸檬酸鈉、醋酸鈉或四硼酸鈉中的一種以上。

一種用于鋼鐵發藍的處理液，其優選組分為：

磷酸二氫鈉8-12 g/L

鉬酸鹽6-15 g/L

成膜促進劑中醋酸鋰優選濃度 3-5 g/L，醋酸鈷優選濃度4-7 g/L，醋酸鎳的優選濃度為4-9 g/L；

氧化劑中過硫酸鈉優選濃度為5-7 g/L，雙氧水優選濃度為5-9 g/L；

穩定劑中檸檬酸鈉優選濃度為3-12 g/L，醋酸鈉優選濃度為4-8 g/L，四硼酸鈉優選濃度為 4-6 g/L；

處理液pH值優選范圍為：3.0-5.0。

一種鋼鐵環保常溫發藍方法，包括如下步驟：

（1）配制鋼鐵發藍液：將磷酸二氫鈉、鉬酸鹽、成膜促進劑、氧化劑以及穩定劑依次加入水中，攪拌均勻，調節發藍液pH值，得到鋼鐵發藍處理液。添加過程應待前一試劑溶解完全，并將溶液攪拌均勻后，再加入后一種試劑；

（2）發藍鋼鐵試片前處理，包括堿洗和酸洗，堿洗清除油垢污垢；酸洗清除鋼鐵表面的氧化皮，活化表面；