CN111074259A - 一种金属板材表面钝化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属板材防腐处理的技术领域，特别是涉及一种金属板材表面钝化处理方法，其可以提高金属板材的钝化效果满足用户的要求，并且可以减少在钝化处理过程中对环境造成的污染和对工作人员身体健康造成的损伤；包括以下步骤：（1）去除金属表面油污；（2）水洗；（3）活化处理；（4）水洗；（5）镀镍；（6）配制钝化处理液；（7）金属钝化处理：将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为60‑90℃，对金属板材进行钝化处理10‑30min；（8）水洗；（9）中和处理；（10）水洗；（11）烘干。

Description

一种金属板材表面钝化处理方法
技术领域
本发明涉及金属板材防腐处理的技术领域，特别是涉及一种金属板材表面钝化处理方法。
背景技术
众所周知，金属经氧化性介质处理后，其腐蚀速度比原料未处理前有显著下降的现象称为金属的钝化，钝化处理是化学清洗中最后一个工艺步骤，是关键一步，在金属板材经过酸洗、水冲洗、漂洗后，金属表面很清洁，非常活化，很容易遭受腐蚀，所以必须立即进行钝化处理，使清洗后的金属表面生成保护膜，减缓金属板材表面的腐蚀。
钝化机理主要可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。
现有的对金属板材表面进行钝化处理的方法已经比较完善和健全，生产出的金属板材的耐腐蚀效果已经很好，但是现有的方法钝化处理后的金属板材仍然不能满足用户的要求，并且在钝化处理过程中极易造成对环境的污染和对工作人员身体健康的损伤。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可以提高金属板材的钝化效果满足用户的要求，并且可以减少在钝化处理过程中对环境造成的污染和对工作人员身体健康造成的损伤的金属板材表面钝化处理方法。
本发明的一种金属板材表面钝化处理方法，包括以下步骤：
（1）去除金属表面油污：使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解；
（2）水洗：使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂；
（3）活化处理：将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面；
（4）水洗：使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液；
（5）镀镍：使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min；
（6）配制钝化处理液：以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入加速剂、强化剂和辅助剂，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5；
（7）金属钝化处理：将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为60-90℃，对金属板材进行钝化处理10-30min；
（8）水洗：使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液；
（9）中和处理：使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理；
（10）水洗：使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹；
（11）烘干：将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本发明的一种金属板材表面钝化处理方法，所述步骤（2）中的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
本发明的一种金属板材表面钝化处理方法，所述步骤（6）中的加速剂为6g/L的氯化钾，所述强化剂为4g/L的次磷酸钠，所述辅助剂为2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸。
本发明的一种金属板材表面钝化处理方法，优选的，所述步骤（7）中的钝化处理液的温度为75℃。
本发明的一种金属板材表面钝化处理方法，优选的，所述步骤（7）中对金属板进行钝化处理的时间为20min。
与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的一种金属板材表面钝化处理方法，采用三价铬替代六价铬，减少的污染，并且在其中添加了加速剂、强化剂和辅助剂，增强了对金属板材的钝化效果，同时在钝化处理时采用75℃对板材进行热处理，可以增强金属板材的钝化效果，使其中的水分充分蒸发，避免在钝化处理的根源处出现锈点，从而可以提高金属板材的钝化效果满足用户的要求，并且可以减少在钝化处理过程中对环境造成的污染和对工作人员身体健康造成的损伤。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为60℃，对金属板材进行钝化处理20min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
实施例2
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为70℃，对金属板材进行钝化处理20min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
实施例3
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为75℃，对金属板材进行钝化处理20min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
实施例4
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为80℃，对金属板材进行钝化处理20min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
实施例5
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为90℃，对金属板材进行钝化处理20min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
实施例6
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为75℃，对金属板材进行钝化处理10min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
实施例7
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为75℃，对金属板材进行钝化处理30min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
对比例1
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，在常温下对金属板材进行钝化处理20min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
对比例2
使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解，使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂，将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面，使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液，使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min，以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入6g/L的氯化钾和4g/L的次磷酸钠，并向其中加入2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5，将金属板材完全浸入钝化处理液中，在常温下对金属板材进行钝化处理30min，使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液，使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理，使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹，将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
本实施例使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
对上述实施例和对比例中钝化处理出的金属板材经过涂装后进行中性耐盐雾实验和直接进行硫酸铜检验，得到以下结果：
硫酸铜检验方法：向500mL的水中加入8g的硫酸铜和2-3ml的硫酸溶液，并将其滴入样板表面，保持湿态，观察样板表面析出铜的时间。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本发明的一种金属板材表面钝化处理方法，采用三价铬替代六价铬，减少的污染，并且在其中添加了加速剂、强化剂和辅助剂，增强了对金属板材的钝化效果，同时在钝化处理时采用75℃对板材进行热处理，可以增强金属板材的钝化效果，使其中的水分充分蒸发，避免在钝化处理的根源处出现锈点，从而可以提高金属板材的钝化效果满足用户的要求，并且可以减少在钝化处理过程中对环境造成的污染和对工作人员身体健康造成的损伤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种金属板材表面钝化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）去除金属表面油污：使用生物环保脱脂剂对金属板材部表面的由于进行清洗和降解；
（2）水洗：使用自来水对去除油污后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的生物环保脱脂剂；
（3）活化处理：将金属板材完全浸入酸性溶液中，对金属板材进行酸洗活化，使金属板材表面的氧化膜溶解露出活泼的金属界面；
（4）水洗：使用纯净水对经过活化处理后的金属板材进行冲洗2-5min，洗去其表面的酸性溶液；
（5）镀镍：使用化学镀镍的方法在金属板材表面镀上一层镍，镀镍完成后使用自来水对金属板材进行冲洗2-5min；
（6）配制钝化处理液：以硝酸铬加入水中混合得到20g/L的硝酸铬溶液为主要原料，并向其中加入加速剂、强化剂和辅助剂，再用6g/L的氢氧化钠溶液调节钝化处理液的pH为6.5；
（7）金属钝化处理：将金属板材完全浸入钝化处理液中，并调节钝化处理液的温度为60-90℃，对金属板材进行钝化处理10-30min；
（8）水洗：使用自来水对金属板材进行充分清洗2-5min，洗去其表面粘附的钝化处理液；
（9）中和处理：使用5%的氢氧化钠进行对金属板材表面残留的酸性物质进行中和处理；
（10）水洗：使用自来水冲洗金属板材2-5min，再使用纯净水进行二次清洗3min，清除自来水中的杂质和痕迹；
（11）烘干：将冲洗完成后的金属板材放入烘干箱内，在180±5℃下烘干。
2.如权利要求1所述的一种金属板材表面钝化处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中的酸性溶液为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种金属板材表面钝化处理方法，其特征在于，所述步骤（6）中的加速剂为6g/L的氯化钾，所述强化剂为4g/L的次磷酸钠，所述辅助剂为2%的酒石酸钾钠、1.5%的氯化钴、0.1%的硫酸和盐酸的混合物和4%的硝酸。
4.如权利要求1所述的一种金属板材表面钝化处理方法，其特征在于，优选的，所述步骤（7）中的钝化处理液的温度为75℃。
5.如权利要求1所述的一种金属板材表面钝化处理方法，其特征在于，优选的，所述步骤（7）中对金属板进行钝化处理的时间为20min。
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