[發明專利]一種線材拉拔用除銹磷化液及其制備方法

有效

• 申請號: 201711473568.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108048826B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 徐紅波;吳勇奇;陳雷;尚雪薇
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C23C22/18
• 分類號: C23C22/18;C23C22/36;C23G1/08
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 喬麗艷

本發明的目的在于解決線材酸洗和磷化處理工序分開進行，造成水洗產生的廢水處理成本高，磷化膜不夠結實牢固，拉拔出現斷裂現象，以及磷化劑中含有高腐蝕性成分的問題，提供了一種線材拉拔用除銹磷化液及其制備方法，屬于金屬表面除銹磷化處理技術領域。線材拉拔用除銹磷化液，由以下質量百分比的化學成分組成：濃磷酸：20~50%；濃硝酸：1~10%；氧化鋅：1~10%；磷酸二氫鹽：2~10%；硝酸鹽：1~10%；碳酸錳：0.5~5%；絡合劑：0.2~5%；含氟表面活性劑：0.05~1%；水：余量。經本發明的除銹磷化液處理后，在鋼絲、焊接鋼管表面形成一層灰黑色均勻、致密的磷化膜，在拉拔冷加工過程中起較好的潤滑作用。

技術領域

本發明屬于金屬表面除銹磷化處理技術領域，尤其涉及一種線材拉拔用除銹磷化液及其制備方法。

背景技術

線材在生產和儲運過程中由于表面氧化鐵皮的存在，嚴重影響線材的后續拉拔和產品表面質量，因此酸洗和磷化處理是線材生產中必不可少的重要工序。所謂磷化是一種通過化學與電化學反應，在金屬表面形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，形成的磷化膜在后續的拉拔加工過程中起減摩潤滑作用，同時也改善線材的抗氧化性能和防腐蝕性能。現有的線材磷化處理工藝大都存在以下問題：酸洗和磷化處理分開進行，中間需要水洗工藝，造成水資源的嚴重浪費；磷化處理的溫度高、能耗大、溶液蒸發快、溶液穩定性差；磷化過程中沉渣較多，環境污染嚴重。

中國發明專利申請公開號CN 102719819A公開了一種通用磷化劑，通用性好，能廣泛用于鋼鋁鋅等金屬的表面處理，提高金屬表面的抗腐蝕性能；但是也存在缺憾，該磷化劑配方主要成分包括：氧化鋅、硝酸鎳、碳酸錳、磷酸、硝酸、氟硅酸、添加劑、以及水，其中氟硅酸呈強酸性，具有較強的腐蝕性，會對身體健康造成危害，同時影響環境，所以應盡量避免使用。

目前，磷化技術領域的研究方向主要是圍繞提高質量、減少環境污染、節省能源進行。中國發明專利申請公開號CN 103374714 A公開了金屬冷拔用鋅鈣系磷化液，該磷化液在金屬圓盤的冷拔工藝中，可在短時間內在金屬表面形成一層致密的磷化復合膜，該磷化復合膜結晶致密、耐腐蝕性能良好、防銹性能很強，可明顯提高金屬基體與涂層的結合力和附著力，不易脫落，具有磷化速度快、成本低、工藝穩定等有益效果。但是在金屬圓盤的冷拔過程中，清洗、除銹和磷化不能一步完成，而是分步完成，需要使用大量的水洗，造成水資源的大量浪費；磷化槽在使用過程中會出現較多的沉渣，影響藥劑的使用效率。因此，開發一種綜合性能優異且適合線材拉拔用新型磷化液已成為該領域研究者的熱門課題。

發明內容

本發明的目的在于解決線材酸洗和磷化處理工序分開進行，造成水洗產生的廢水處理成本高，磷化膜不夠結實牢固，拉拔時出現斷裂現象，以及磷化劑中含有高腐蝕性成分的問題，提供了一種線材拉拔用除銹磷化液及其制備方法。通過本發明的除銹磷化液處理后，鋼鐵表面的氧化鐵皮去除徹底，形成牢固的細晶粒磷化膜，該磷化膜層不僅具有較好的潤滑作用，而且提高了線材的耐蝕性。

一種線材拉拔用除銹磷化液，由以下質量百分比的化學成分組成：

濃磷酸：20~50%；

濃硝酸：1~10%；

氧化鋅：1~10%；

磷酸二氫鹽：2~10%；

硝酸鹽：1~10%；

碳酸錳：0.5~5%；

絡合劑：0.2~5%；

含氟表面活性劑：0.05~1%；

水：余量。

上述的除銹磷化液，所述磷酸二氫鹽為磷酸二氫鋅、磷酸二氫錳中的至少一種；

上述的除銹磷化液，所述硝酸鹽為硝酸鋅、硝酸鎳和硝酸亞鐵混合物，硝酸鋅、硝酸鎳和硝酸亞鐵的摩爾比為10:0.7~1.2:1.5~2.5；