一種鋁合金稀土鹽鈍化工藝的製作方法

2024-02-16 22:33:15

一種鋁合金稀土鹽鈍化工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金的稀土鹽鈍化液以及使用其的稀土鹽鈍化工藝。本發明的鋁合金稀土鹽鈍化工藝為無鉻鈍化工藝，安全、環保；其可在鋁合金表面上生成完整、連續的黃色鈍化膜，168h中性鹽霧試驗結果表明，該鈍化膜的耐蝕等級為8級。
【專利說明】一種錯合金稀土鹽鈍化工藝

【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋁合金表面的化學轉化【技術領域】，尤其涉及一種鋁合金的稀土鹽鈍化 工藝。

【背景技術】
[0002] 鋁合金表面的化學轉化膜工藝大體可以分為兩種：一種是鉻酸鹽鈍化處理法，一 種是非鉻酸鹽鈍化處理法。雖然鉻酸鹽鈍化處理具有許多優越之處，但是由於Cr(VI)毒 性高，易致癌，對環境汙染大，許多國家已經嚴格限制鉻酸鹽的使用與排放，並且隨著歐盟 R0HS指令的生效使得鉻酸鹽在金屬表面處理中的使用受到極大的限制。因此，研製新型無 鉻鈍化工藝以取代傳統鉻酸鹽鈍化十分必要。


【發明內容】

[0003] 針對傳統鉻酸鹽鈍化處理所存在的缺陷和不足，本發明的目的在於提出一種耐蝕 性良好的鋁合金稀土鹽鈍化工藝，其在室溫條件下即可在鋁合金表面形成金黃色的鈍化 膜，該鈍化膜在168h中性鹽霧試驗耐蝕等級為8級。
[0004] 為達此目的，本發明採用以下技術方案：
[0005] 第一方面，本發明提供了一種鋁合金的稀土鹽鈍化液，包括稀土鹽、氧化劑和促進 劑。
[0006] 作為優選，所述稀土鹽為Ce (Ν03) 3 · 4H20 ;
[0007] 進一步優選地，所述Ce (N03) 3 · 4H20的含量為8_12g/L、優選為10g/L ;
[0008] 作為優選，所述氧化劑為ΚΜη04 ;
[0009] 進一步優選地，所述ΚΜη04的含量為l-4g/L、優選為2-3g/L，更優選為2g/L。
[0010] 作為優選，所述促進劑為Sr (Ν03) 2 · 4H20 ;
[0011] 進一步優選地，所述Sr (N03)2 · 4H20的含量為0· 2-0. 8g/L、優選為0· 4-0. 7g/L、更 優選為0. 6g/L。
[0012] 最優選地，所述稀土鹽鈍化液包括10g/L的Ce (Ν03) 3 ·4Η20、28/1的ΚΜη04和0· 6g/ L 的 Sr(N03)2 · 4H20。
[0013] 第二方面，本發明提供了一種鋁合金的稀土鹽鈍化工藝，該工藝使用權利要求1-5 任一項所述的稀土鹽鈍化液進行鈍化。
[0014] 作為優選，在20-35°C下、優選25-30°C下、更優選25°C下進行鈍化。
[0015] 作為優選，所述鈍化時間為12_18min、優選為14_16min、更優選為15min。
[0016] 更優選地，所述稀土鹽鈍化工藝為：使用包含10g/L的Ce(N03)3 · 4H20、2g/L的 ΚΜη04和0· 6g/L的Sr (Ν03)2 · 4H20的稀土鹽鈍化液，在25°C下鈍化15min。
[0017] 本發明的鋁合金稀土鹽鈍化工藝可在鋁合金表面上生成完整、連續的黃色鈍化 膜，168h中性鹽霧試驗結果表明，該鈍化膜的耐蝕等級為8級。

【具體實施方式】
[0018] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0019] 一、實驗材料
[0020] 以下實施例採用LF1鋁合金作為實驗材料，其尺寸為60mmX25mmX 1mm，實驗材料 具體成分如下：〇· 40% Si、0. 40% Fe、0. 10% Cu、0. 40%?1. 00% Μη、4· 00%?4. 90% Mg、 0· 25% Ζη、0· 15% Ti、0. 05%?0· 25% Cr，其餘為鋁。
[0021] 二、工藝流程
[0022] 試樣準備一打磨一鹼性除油一熱水洗一冷水洗一鹼蝕一水洗一出光一水洗一化 學鈍化處理一水洗
[0023] 實施例1稀土鹽鈍化液的基礎配方篩選和成膜溫度的確定
[0024] 對主鹽 CeCl3 · 7H20、Ce(N03)3 · 4H20、Ce(S04)2 · 4H20 和五種氧化劑 Η202、ΚΜη04、 NH4S208 · 3H20、Na2Mo04 · 2H20、KMn04+NH4S208按一定的比例配成溶液進行鈍化試驗，通過初步 考察成膜外觀、色澤、均勻性、面密度及溶液穩定性等來選擇主鹽與氧化劑，並建立基礎配 方。
[0025] 實驗發現，性能最好的主鹽和氧化劑分別是Ce (Ν03) 3 · 4H20和ΚΜη04。
[0026] 為了進一步優化基於Ce(N03)3 · 4Η20、ΚΜη04的鈍化處理液含量組成與成膜溫度， 採用L9 (34)正交表安排四因素、三水平共9組試驗進行稀土鹽轉化膜優化土藝的篩選，以鈍 化膜的耐蝕性能與面密度（即單位面積上的膜質量）兩因素作為主要判斷指標，通過極差 計算，分析這四個因素對膜層性能的影響，優化稀土轉化膜的處理土藝。L 9(34)正交試驗因 素水平設計如表1所示。
[0027] 表1、L9(34)正交試驗因素水平設計
[0028]

【權利要求】
1. 一種鋁合金的稀土鹽鈍化液，其特徵在於，包括稀土鹽、氧化劑和促進劑。
2. 如權利要求1所述的稀土鹽鈍化液，其特徵在於，所述稀土鹽為Ce(N03)3 · 4H20 ; 優選地，所述Ce(N03)3 · 4H20的含量為8-12g/L、優選為10g/L。
3. 如權利要求1或2任一項所述的稀土鹽鈍化液，其特徵在於，所述氧化劑為ΚΜη04 ; 優選地，所述ΚΜη04的含量為l-4g/L、優選為2-3g/L，更優選為2g/L。
4. 如權利要求1-3任一項所述的稀土鹽鈍化液，其特徵在於，所述促進劑為 Sr (N03) 2 · 4H20 ； 優選地，所述Sr (Ν03) 2 ·4Η20的含量為0. 2-0. 8g/L、優選為0. 4-0. 7g/L、更優選為0. 6g/ L〇
5. 如權利要求1-4任一項所述的稀土鹽鈍化液，其特徵在於，包括10g/L的 Ce (N03) 3 · 4H20、2g/L 的 ΚΜη04 和 0· 6g/L 的 Sr (Ν03) 2 · 4H20。
6. -種鋁合金的稀土鹽鈍化工藝，其特徵在於，使用權利要求1-5任一項所述的稀土 鹽鈍化液進行鈍化。
7. 如權利要求6所述的稀土鹽鈍化工藝，其特徵在於，在20-35°C下、優選25-30°C下、 更優選25 °C下進行鈍化。
8. 如權利要求6或7所述的稀土鹽鈍化工藝，其特徵在於，所述鈍化時間為12-18min、 優選為14_16min、更優選為15min。
9. 如權利要求6-8任一項所述的稀土鹽鈍化工藝，其特徵在於，使用包含10g/L的 Ce (N03) 3 · 4H20、2g/L 的 ΚΜη04 和 0· 6g/L 的 Sr (N03) 2 · 4H20 的稀土鹽鈍化液，在 25°C下鈍 化 15min〇
【文檔編號】C23C22/68GK104195540SQ201410471803
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】朱忠良 申請人:朱忠良