一種金屬表面處理工藝的制作方法
【專利說明】一種金屬表面處理工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種鑄造技術(shù)，特別是涉及一種金屬表面處理工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，隨著材料科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力發(fā)展，新的模具材料層出不窮，鍛造模擬數(shù)值模擬軟件得到大量使用，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也得到了很大優(yōu)化，模具的制造方法也有了很大的發(fā)展。但除了提高模具的質(zhì)量外，還必須對(duì)待成型的金屬工件毛坯采取有效的表面潤(rùn)滑措施。冷擠壓前，對(duì)金屬工件毛坯進(jìn)行表面潤(rùn)滑處理可以避免產(chǎn)生劇烈塑性變形的工件在很高的單位壓力下與模具內(nèi)壁嚴(yán)重刮擦，可以提高工件的表面質(zhì)量和模具壽命。幾十年來，磷皂化工藝一直是解決冷擠壓金屬表面處理與潤(rùn)滑的最有效方法。但是磷皂化工藝帶來了嚴(yán)重的含磷廢水排放的污染問題，
而且在現(xiàn)在的工藝當(dāng)中，對(duì)零件的尺寸精度和表面光潔度均提出了很高的要求，幾近苛刻。以往，當(dāng)零件的正向尺寸超差和表面粗糙度不符合技術(shù)要求時(shí)要靠機(jī)械法化學(xué)法(金屬切削+手工機(jī)械拋光+化學(xué)拋光)進(jìn)行處理。這就使得工件的加工周期過長(zhǎng)，廢品率高，人力成本和材料消耗居高不下，人員的生產(chǎn)衛(wèi)生狀況較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種金屬表面處理工藝，包括以下幾個(gè)步驟:
(1)準(zhǔn)備工作:將金屬工件表面做細(xì)粒徑拋丸處理，使用砂紙打磨將表面的凸起點(diǎn)打磨干凈，用清水洗凈晾干；
(2)將經(jīng)步驟(1)拋丸處理后的金屬工件做全表面的微加濕處理；
(3)調(diào)配溶劑:將拋光母液和和腐蝕液按照5:2的重量比進(jìn)行混合組成合成液;其中拋光母液由氫氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蝕液由鹽酸和乳化劑混合而成；
(4)銹化處理:將經(jīng)步驟(2)微加濕處理后的金屬工件做銹化處理，使其表面形成一層均勻分布化物;所述銹化處理針對(duì)不同的金屬需要使用不同的溶液和溫度；
(5)充分反應(yīng):將待加工的金屬置入步驟(3)所述的合成液中；待金屬零件在合成液中反應(yīng)3-4分鐘后取出；
(6)干燥:對(duì)取出的金屬，其進(jìn)行干燥處理；
(7)檢查:對(duì)干燥后的金屬表面進(jìn)行檢測(cè)，看表面粗糙度是否符合要求；
優(yōu)選的，所述步驟(1)中的拋光母液中氫氟酸為5-30質(zhì)量份，硝酸的容量為55-70質(zhì)量份份，硫酸為10-35質(zhì)量份。
[0006]優(yōu)選的，所述步驟(3)中的腐蝕液中鹽酸的體積比為50%_80%，而乳化劑的體積比為30%-50%。
[0007]優(yōu)選的，步驟(2)中微加濕處理采用的溶液是稀鹽酸，所述稀鹽酸的濃度為0.2g/ml-0.4g/ml。
[0008]優(yōu)選的，步驟(5)中充分反應(yīng)時(shí)，首先將其置入合成液體中，在90s-l50s的時(shí)候?qū)⑵淠闷鹪俜胚M(jìn)去。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟(6)干燥可以采用烘干干燥或自然晾干。
[0010]有益效果:本發(fā)明的金屬表面處理工藝，處理工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，潤(rùn)滑效果好，可替代傳統(tǒng)的磷皂化處理工藝，滿足不同金屬冷擠壓的需求，在充分反應(yīng)的步驟中調(diào)配的合成液中的拋光母液起到了對(duì)金屬表面打光的作用，而腐蝕液是在拋光之前將金屬表面的一些雜質(zhì)反應(yīng)掉，首先將金屬放到合成液讓其反應(yīng)一段時(shí)間然后提出來再放進(jìn)去，靜置的時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)使有些地方接觸不到，這樣的步驟可以使其充分反應(yīng)，而且使用這種方法可以使之能對(duì)金屬表面實(shí)行可控量的均勻腐蝕，又同時(shí)完成零件表面拋光的過程，解決了機(jī)械加工時(shí)對(duì)金屬磨削加工后零件表面存在殘留機(jī)械痕跡的問題;縮短了工件的加工周期；降低了廢品率，大大節(jié)省了人力成本。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例一:
一種金屬表面處理工藝，包括以下幾個(gè)步驟:
(1)準(zhǔn)備工作:將lkg金屬銅工件表面做細(xì)粒徑拋丸處理，使用砂紙打磨將表面的凸起點(diǎn)打磨干凈，用清水洗凈晾干。
[0012](2)將經(jīng)步驟(1)拋丸處理后的金屬銅工件做全表面的微加濕處理。
[0013](3)調(diào)配溶劑:將拋光母液和和腐蝕液按照5: 2的重量比進(jìn)行混合組成合成液；其中拋光母液由氫氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蝕液由鹽酸和乳化劑混合而成；
(4)銹化處理:將經(jīng)步驟(2)微加濕處理后的金屬銅工件做銹化處理，使其表面形成一層均勻分布化物;銹化處理使用硝酸鈉溶液并保持在25攝氏度。
[0014](5)充分反應(yīng):將待加工的金屬銅置入步驟(3)所述的合成液中；待金屬銅零件在合成液中反應(yīng)3分鐘后取出。
[0015](6)干燥:對(duì)取出的金屬銅，其進(jìn)行干燥處理；
(7)檢查:對(duì)干燥后的金屬銅表面進(jìn)行檢測(cè)，看表面粗糙度是否符合要求。
[0016]而且在本實(shí)施例中，所述步驟(1)中的拋光母液中氫氟酸為50g質(zhì)量份，硝酸的容量為55g質(zhì)量份份，硫酸為10g質(zhì)量份;所述步驟(3)中的腐蝕液中鹽酸的體積比為50%，而乳化劑的體積比為50%。步驟(2)中微加濕處理采用的溶液是稀鹽酸，所述稀鹽酸的濃度為
0.2g/ml。步驟(5)中充分反應(yīng)時(shí)，首先將其置入合成液體中，在90s的時(shí)候?qū)⑵淠闷鹪俜胚M(jìn)去，對(duì)于金屬銅，步驟(6)干燥可以采用烘干干燥。
[0017]實(shí)施例二:
一種金屬表面處理工藝，包括以下幾個(gè)步驟:
(1)準(zhǔn)備工作:將lkg金屬鐵工件表面做細(xì)粒徑拋丸處理，使用砂紙打磨將表面的凸起點(diǎn)打磨干凈，用清水洗凈晾干。
[0018](2)將經(jīng)步驟(1)拋丸處理后的金屬鐵工件做全表面的微加濕處理。
[0019](3)調(diào)配溶劑:將拋光母液和和腐蝕液按照5: 2的重量比進(jìn)行混合組成合成液；其中拋光母液由氫氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蝕液由鹽酸和乳化劑混合而成；
(4)銹化處理:將經(jīng)步驟(2)微加濕處理后的金屬鐵工件做銹化處理，使其表面形成一層均勻分布化物;所述銹化處理使用溶液和溫度。
[0020](5)充分反應(yīng):將待加工的金屬置入步驟(3)所述的合成液中；待金屬零件在合成液中反應(yīng)3-4分鐘后取出。
[0021 ] (6)干燥:對(duì)取出的金屬，其進(jìn)行干燥處理；
(7)檢查:對(duì)干燥后的金屬表面進(jìn)行檢測(cè)，看表面粗糙度是否符合要求。
[0022]而且，所述步驟(1)中的拋光母液中氫氟酸為10g，硝酸的容量為60g，硫酸為20g。所述步驟(3)中的腐蝕液中鹽酸的體積比為60%，而乳化劑的體積比為40%;步驟(2)中微加濕處理采用的溶液是稀鹽酸，所述稀鹽酸的濃度為0.3g/ml。步驟(5)中充分反應(yīng)時(shí)，首先將其置入合成液體中，在120s的時(shí)候?qū)⑵淠闷鹪俜胚M(jìn)去。
[0023]優(yōu)選的，所述步驟(6)干燥可以采用烘干干燥。
[0024]實(shí)施例三:
(1)準(zhǔn)備工作:將金屬鋁工件表面做細(xì)粒徑拋丸處理，使用砂紙打磨將表面的凸起點(diǎn)打磨干凈，用清水洗凈晾干。
[0025](2)將經(jīng)步驟(1)拋丸處理后的金屬鋁工件做全表面的微加濕處理。
[0026](3)調(diào)配溶劑:將拋光母液和和腐蝕液按照5: 2的重量比進(jìn)行混合組成合成液；其中拋光母液由氫氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蝕液由鹽酸和乳化劑混合而成；
(4)銹化處理:將經(jīng)步驟(2)微加濕處理后的金屬鋁工件做銹化處理，使其表面形成一層均勻分布化物;所述銹化處理采用的是硝酸鈉溶液并使用20攝氏度。
[0027](5)充分反應(yīng):將待加工的金屬鋁置入步驟(3)所述的合成液中；待金屬鋁零件在合成液中反應(yīng)4分鐘后取出。
[0028](6)干燥:對(duì)取出的金屬鋁，其進(jìn)行干燥處理；
(7)檢查:對(duì)干燥后的金屬鋁表面進(jìn)行檢測(cè)，看表面粗糙度是否符合要求。
[0029]而在本實(shí)施例中，所述步驟(1)中的拋光母液中氫氟酸為30g，硝酸的容量為70g，硫酸為35g，所述步驟(3 )中的腐蝕液中鹽酸的體積比為70%，而乳化劑的體積比為30%，步驟
(2)中微加濕處理采用的溶液是稀鹽酸，所述稀鹽酸的濃度為0.4g/ml;步驟(5)中充分反應(yīng)時(shí)，首先將其置入合成液體中，在150s的時(shí)候?qū)⑵淠闷鹪俜胚M(jìn)去;所述步驟(6)干燥采用自然晾干的方式。
[0030]采用本發(fā)明的金屬表面處理工藝，處理工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，潤(rùn)滑效果好，可替代傳統(tǒng)的磷皂化處理工藝，滿足不同金屬冷擠壓的需求，而且使用這種方法可以使之能對(duì)金屬表面實(shí)行可控量的均勻腐蝕，又同時(shí)完成零件表面拋光的過程，解決了機(jī)械加工時(shí)對(duì)金屬磨削加工后零件表面存在殘留機(jī)械痕跡的問題;縮短了工件的加工周期；降低了廢品率，大大節(jié)省了人力成本。
[0031]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬表面處理工藝，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟: (1)準(zhǔn)備工作:將金屬工件表面做細(xì)粒徑拋丸處理，使用砂紙打磨將表面的凸起點(diǎn)打磨干凈，用清水洗凈晾干； (2)將經(jīng)步驟(1)拋丸處理后的金屬工件做全表面的微加濕處理； (3)調(diào)配溶劑:將拋光母液和和腐蝕液按照5:2的重量比進(jìn)行混合組成合成液；其中拋光母液由氫氟酸、硝酸、硫酸混合而成，腐蝕液由鹽酸和乳化劑混合而成； (4)銹化處理:將經(jīng)步驟(2)微加濕處理后的金屬工件做銹化處理，使其表面形成一層均勻分布化物;所述銹化處理針對(duì)不同的金屬需要使用不同的溶液和溫度； (5)充分反應(yīng):將待加工的金屬置入步驟(3)所述的合成液中；待金屬零件在合成液中反應(yīng)3-4分鐘后取出； (6 )干燥:對(duì)取出的金屬，其進(jìn)行干燥處理； (7)檢查:對(duì)干燥后的金屬表面進(jìn)行檢測(cè)，看表面粗糙度是否符合要求。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于:所述步驟(1)中的拋光母液中氫氟酸為5-30質(zhì)量份，硝酸的容量為55-70質(zhì)量份份，硫酸為10-35質(zhì)量份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于:所述步驟(3)中的腐蝕液中鹽酸的體積比為50%-80%，而乳化劑的體積比為30%-50%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于:步驟(2)中微加濕處理采用的溶液是稀鹽酸，所述稀鹽酸的濃度為0.2g/ml-0.4g/ml。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于:步驟(5)中充分反應(yīng)時(shí)，首先將其置入合成液體中，在90s-l 50s的時(shí)候?qū)⑵淠闷鹪俜胚M(jìn)去。6.根據(jù)權(quán)利要求1述一種金屬表面處理工藝，其特征在于:所述步驟(6)干燥可以采用烘干干燥或自然晾干。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種金屬表面處理工藝，包括：準(zhǔn)備工作，微加濕處理，調(diào)配溶劑，銹化處理，充分反應(yīng)，干燥，檢查六個(gè)主要步驟，采用本發(fā)明的金屬表面處理工藝，處理工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，潤(rùn)滑效果好，可替代傳統(tǒng)的磷皂化處理工藝，滿足不同金屬冷擠壓的需求，而且使用這種方法可以使之能對(duì)金屬表面實(shí)行可控量的均勻腐蝕，又同時(shí)完成零件表面拋光的過程，解決了機(jī)械加工時(shí)對(duì)金屬磨削加工后零件表面存在殘留機(jī)械痕跡的問題；縮短了工件的加工周期；降低了廢品率，大大節(jié)省了人力成本。
【IPC分類】C23F3/00, C23F1/16, C23C22/73, C23C22/78
【公開號(hào)】CN105463440
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510842108
【發(fā)明人】鄭臣釧
【申請(qǐng)人】鄭臣釧
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月29日