【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料表面处理，特别涉及一种三价铬钝化剂及金属表面钝化方法。
技术介绍
1、高硅压铸铝合金由于其金属性能比较活泼，和酸或碱都会发生反应，表面容易被腐蚀，所以一般情况下需要对表面进行防腐蚀处理(钝化处理)，也就是在表面做一层化学转化膜(钝化膜)。传统的六价铬钝化剂可以在铝合金表面形成耐腐蚀的致密化学转化膜，但由于六价铬存在毒性高，易致癌，不环保的问题，已逐渐被淘汰。目前市场上比较受欢迎的是无铬钝化技术，但是无铬钝化技术存在两个问题：一个是钝化后表面形成的钝化膜是无色的，一般情况下很难用肉眼判断铝合金表面是否已经形成钝化膜；另一个问题是无铬钝化形成的钝化膜，其耐腐蚀能力显著弱于采用六价铬钝化剂，耐盐雾腐蚀时间显著缩短，大多数不超过100小时。
2、因此，开发既不含有六价铬，又能够提高高硅压铸铝合金的耐蚀性的产品是十分有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种三价铬钝化剂及金属表面钝化方法，该三价铬钝化剂不含六价铬，环保性好，同时可在金属表面形成耐腐蚀性强，直观的蓝色钝化膜，且经600h以上裸膜中性盐雾试验无腐蚀斑点，钝化膜基本不变色，颜色保持均匀一致。
2、本专利技术的第一方面提供一种三价铬钝化剂，包括三价铬盐、络合剂、成膜促进剂和水；所述络合剂包括磺基水杨酸和三乙醇胺，所述成膜促进剂包括硝酸镧、硝酸铈、氟硼酸盐、锡盐和钴盐。
3、具体的，本专利技术三价铬钝化剂中的主要成
4、本专利技术通过采用上述技术方案，将三价铬盐、磺基水杨酸、三乙醇胺、硝酸镧、硝酸铈、氟硼酸盐、锡盐和钴盐合理复配，在具有高钝化氧化能力的同时又提高了金属离子螯合能力，从而使得本专利技术三价铬钝化剂可在金属表面形成耐腐蚀性强，颜色为蓝色的钝化膜，颜色均匀一致，且经600h以上裸膜中性盐雾试验无腐蚀斑点，钝化膜基本不变色，颜色保持均匀一致，钝化膜的稳定性和牢固性与六价铬钝化膜基本相当，同时本专利技术三价铬钝化剂不含六价铬，环保性好。另外，采用本专利技术三价铬钝化剂配制的槽液能够在长期生产使用时主要化合物一直维持在较高价态，槽液稳定性好，避免了在生产过程中要经常分析槽液中其它价态铬的含量并及时调整的操作。
5、根据本专利技术的一些实施方式，按重量份数计，包括三价铬盐10-20份、磺基水杨酸1-8份、三乙醇胺2-12份、硝酸镧1-10份、硝酸铈1-10份、氟硼酸盐10-30份、锡盐5-15份、钴盐5-15份和水10-30份。
6、根据本专利技术的一些实施方式，所述三价铬盐包括醋酸铬、硝酸铬、硫酸铬和氯化铬中的至少一种。
7、根据本专利技术的一些实施方式，所述氟硼酸盐包括氟硼酸钾和/或氟硼酸钠。
8、根据本专利技术的一些实施方式，所述锡盐包括硫酸锡、硫酸亚锡、氯化亚锡和氯化锡中的至少一种。
9、根据本专利技术的一些实施方式，所述钴盐包括醋酸钴、氯酸钴、硝酸钴和硫酸钴中的至少一种。
10、本专利技术的第二方面提供本专利技术所述的三价铬钝化剂的制备方法，包括以下步骤：
11、将各组分混合，搅拌均匀，制得所述三价铬钝化剂。
12、本专利技术的第三方面提供本专利技术所述的三价铬钝化剂在金属表面防腐中的应用。
13、根据本专利技术的一些实施方式，所述金属为高硅压铸铝合金，所述高硅压铸铝合金中的硅含量为10-30wt％。
14、本专利技术的第四方面提供一种金属表面钝化方法，包括如下步骤：
15、将金属浸泡于本专利技术所述的三价铬钝化剂中进行钝化。
16、根据本专利技术的一些实施方式，进行所述钝化前，还包括对金属进行脱脂，水洗的步骤。
17、根据本专利技术的一些实施方式，所述脱脂的具体过程为，将金属浸泡于10-30g/l的氢氧化钠溶液中，浸泡的温度为20-42℃，浸泡的时间为5-8min，浸泡的ph为8.5-9.5。
18、根据本专利技术的一些实施方式，所述水洗的次数为1-3次，每次所述水洗的时间为30-90s。
19、根据本专利技术的一些实施方式，所述钝化的温度为20-40℃；和/或，所述钝化的时间为1-5min；和/或，所述钝化的ph值为3.5-4.0。
20、根据本专利技术的一些实施方式，进行所述钝化后，还包括对金属进行水洗和烘干的步骤。
21、根据本专利技术的一些实施方式，所述烘干的温度为80-100℃，所述烘干的时间为10-30min。
22、相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
23、与传统的六价铬钝化剂相比，本专利技术三价铬钝化剂不含六价铬，环保性好，废水处理相对更为简便，因为采用六价铬钝化剂处理后的废水都是要先加还原剂把六价铬还原为三价铬再进行处理的，所以采用本专利技术三价铬钝化剂可以省去大量时间和成本。
24、与采用无铬钝化剂处理相比，本专利技术三价铬钝化剂形成的钝化膜是直观的蓝色膜，而无铬钝化剂形成的是无色钝化膜，很难判断是否有钝化膜，可视性差，客户会更偏向于购买有直观钝化膜的产品，同时，本专利技术三价铬钝化剂形成的钝化膜，经600h以上裸膜中性盐雾试验无腐蚀斑点，钝化膜基本不变色，颜色保持均匀一致，其耐中性盐雾腐蚀能力显著优于无铬钝化剂形成的钝化膜。
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1.一种三价铬钝化剂，其特征在于，包括三价铬盐、络合剂、成膜促进剂和水；所述络合剂包括磺基水杨酸和三乙醇胺，所述成膜促进剂包括硝酸镧、硝酸铈、氟硼酸盐、锡盐和钴盐。
2.根据权利要求1所述的三价铬钝化剂，其特征在于，按重量份数计，包括三价铬盐10-20份、磺基水杨酸1-8份、三乙醇胺2-12份、硝酸镧1-10份、硝酸铈1-10份、氟硼酸盐10-30份、锡盐5-15份、钴盐5-15份和水10-30份。
3.根据权利要求1或2所述的三价铬钝化剂，其特征在于，所述三价铬盐包括醋酸铬、硝酸铬、硫酸铬和氯化铬中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的三价铬钝化剂，其特征在于，所述氟硼酸盐包括氟硼酸钾和/或氟硼酸钠。
5.根据权利要求1或2所述的三价铬钝化剂，其特征在于，所述锡盐包括硫酸锡、硫酸亚锡、氯化亚锡和氯化锡中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的三价铬钝化剂，其特征在于，所述钴盐包括醋酸钴、氯酸钴、硝酸钴和硫酸钴中的至少一种。
7.权利要求1-6任一项所述的三价铬钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤
8.权利要求1-6任一项所述的三价铬钝化剂在金属表面防腐中的应用。
9.一种金属表面钝化方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的金属表面钝化方法，其特征在于，所述钝化的温度为20-40℃；和/或，所述钝化的时间为1-5min；和/或，所述钝化的pH值为3.5-4.0。
...【技术特征摘要】
1.一种三价铬钝化剂，其特征在于，包括三价铬盐、络合剂、成膜促进剂和水；所述络合剂包括磺基水杨酸和三乙醇胺，所述成膜促进剂包括硝酸镧、硝酸铈、氟硼酸盐、锡盐和钴盐。
2.根据权利要求1所述的三价铬钝化剂，其特征在于，按重量份数计，包括三价铬盐10-20份、磺基水杨酸1-8份、三乙醇胺2-12份、硝酸镧1-10份、硝酸铈1-10份、氟硼酸盐10-30份、锡盐5-15份、钴盐5-15份和水10-30份。
3.根据权利要求1或2所述的三价铬钝化剂，其特征在于，所述三价铬盐包括醋酸铬、硝酸铬、硫酸铬和氯化铬中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的三价铬钝化剂，其特征在于，所述氟硼酸盐包括氟硼酸钾和/或氟硼酸钠。
【专利技术属性】
技术研发人员：王相刚，夏良文，肖大鹏，
申请(专利权)人：佛山市海化表面处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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