一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法
【專利摘要】本發明屬于鋼鐵零件表面處理【技術領域】，特別是涉及一種鋼鐵零件氧化磷化處理方法。本發明包括以下步驟：第一步，消除鋼鐵零件的應力，對于抗拉強度大于1034MPa需要進行消除應力處理；第二步，對鋼鐵零件非精加工表面吹砂處理；第三步，對鋼鐵零件除油；第四步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗；第五步，對鋼鐵零件進行弱腐蝕處理；第六步，對鋼鐵零件進行流動冷水洗；第六步，對鋼鐵零件進行氧化磷化處理，第八步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗；第九步，對鋼鐵零件進行填充處理，溶液成份及工藝規范如下：第十步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗；第十一步，對鋼鐵零件進行干燥和涂油處理；第十二步，對鋼鐵零件進行檢驗。
【專利說明】一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋼鐵零件表面處理【技術領域】，特別是涉及一種鋼鐵零件氧化磷化處理方法。
【背景技術】
[0002]為了提高航空發動機鋼鐵零件特別是軸類零件的耐腐蝕性能和潤滑性能，可以對其表面進行氧化磷化處理。對于航空發動機鋼鐵零件的氧化磷化處理工藝不同于常規的氧化和磷化工藝，其膜層比氧化膜厚，比磷化膜細致，具有一定的耐腐蝕性能和潤滑性能。
[0003]目前，國外的氧化磷化制造工藝無法從公開渠道獲取。在我廠多年的研制和生產中，氧化磷化也一直沒有一個完整的工藝，其產品質量也沒有得到有效的保證。主要問題表現在:1)無穩定的氧化磷化工藝；2)氧化磷化膜層厚度無法控制；3)對于公差尺寸要求高的零件，如部分零件膜厚要求僅為I~2μπι，目前的工藝達不到這樣精度要求；4)由于氧化磷化膜層硬度較低，無法在工藝過程中對其進行測量，進行零件尺寸測量時控制難度很大，其誤差較大，經常造成零件最終尺寸超差，因此，也需要提出一種氧化磷化膜層厚度的精確控制工藝技術。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是:
[0005]本發明用于解決航空發動機鋼鐵零件氧化磷化的工藝及膜層厚度控制問題。
[0006]本發明的技術方案是:
[0007]本發明根據鋼鐵零件氧化磷`化新工藝的特點，確定了最佳氧化磷化工藝參數，有效解決了鋼鐵零件氧化磷化的技術要求，包括以下步驟:
[0008]一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，本方法包括以下步驟:
[0009]第一步，消除鋼鐵零件的應力，對于抗拉強度大于1034MPa需要進行消除應力處理；
[0010]第二步，對鋼鐵零件非精加工表面吹砂處理；
[0011]第三步，對鋼鐵零件除油；
[0012]第四步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗；
[0013]第五步，對鋼鐵零件進行弱腐蝕處理；
[0014]第六步，對鋼鐵零件進行流動冷水洗；
[0015]第七步，對鋼鐵零件進行氧化磷化處理，
[0016]第八步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗；
[0017]第九步，對鋼鐵零件進行填充處理；
[0018]第十步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗；
[0019]第十一步，對鋼鐵零件進行干燥和涂油處理；
[0020]第十二步，對鋼鐵零件進行檢驗。[0021]所述的第七步對鋼鐵零件進行氧化磷化處理時，氧化磷化溶液成分及處理時的工藝要求如下:
[0022]硝酸鋇(Ba(N03) 2):20g/L ~30g/L
[0023]硝酸鋅(Zn(N03) 2.6H20):1OgL ~15gL ;
[0024]磷酸二氫鋅(ΖηΗ2Ρ04.2Η20): 5g/L ~8g/L ；
[0025]溫度:70°C~75°C;
[0026]總酸度(點):10~15;
[0027]時間:Imin ~IOmin。
[0028]所述的第七步對鋼鐵零件進行氧化磷化處理時，有膜厚要求的氧化磷化時間見下
表:
[0029]
【權利要求】
1.一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，本方法包括以下步驟: 第一步，消除鋼鐵零件的應力，對于抗拉強度大于1034MPa需要進行消除應力處理； 第二步，對鋼鐵零件非精加工表面吹砂處理； 第三步，對鋼鐵零件除油； 第四步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗； 第五步，對鋼鐵零件進行弱腐蝕處理； 第六步，對鋼鐵零件進行流動冷水洗； 第七步，對鋼鐵零件進行氧化磷化處理， 第八步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗； 第九步，對鋼鐵零件進行填充處理； 第十步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗； 第十一步，對鋼鐵零件進行干燥和涂油處理； 第十二步，對鋼鐵零件進行檢驗。
2.如權利要求1所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第七步對鋼鐵零件進行氧化磷化處理時，氧化磷化溶液成分及處理時的工藝要求如下: 硝酸鋇(Ba (N03) 2):20g/L ~30g/L ； 硝酸鋅(Zn (N03) 2.6H20): IO g/L ~15g/L ； 磷酸二氫鋅(ΖηΗ2Ρ04.2H20): 5gL ~8g/L ; 溫度:70°C~75°C; 總酸度(點):10~15; 時間:Imin ~IOmin。
3.如權利要求2所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第七步對鋼鐵零件進行氧化磷化處理時，有膜厚要求的氧化磷化時間見下表:
4.如權利要求1-3之一所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第九步中填充處理溶液成份及工藝規范如下: 重鉻酸鉀(K2Cr207):10g/L ~30g/L ； 或重鉻酸鈉(Na2Cr207.2H20):10g/L ~30g/L ；溫度:70°C~90°C; 時間:1Omin ~30min。
5.如權利要求4所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第二步對鋼鐵零件非精加工表面吹砂處理，采用200~240目的剛玉砂，壓力為≤0.3MPa。
6.如權利要求5所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第三步對鋼鐵零件除油，除油溶液配方及工藝規范如下: 采用FS-1水劑除油劑除油:溫度，40°C~80°C，時間，20min~30min，PH值:8.5~12。
7.如權利要求6所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第四步對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗，工藝規范如下: 流動熱水洗水溫不低于60°C，時間:lmin~2min ;流動冷水洗為在室溫下流動冷水洗后零件表面水膜應連續30s不破為止。
8.如權利要求7所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第五步對鋼鐵零件進行弱腐蝕處理，弱腐蝕溶液配方及工藝規范如下: 鹽酸(HCl P =1.19):50g/L ~100g/L ； 六次甲基四胺(烏洛托品): 40g/L~50g/L;溫度:室溫； 時間:0.5min ~2min。
9.如權利要求8所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第八步對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗，工藝規范如下:流動熱水洗水溫不低于60°C，時間:lmin~2min ;在室溫下用流動的冷水清洗； 所述的第十步對鋼鐵零件進行流動熱水洗，水溫不低于60°C，時間:lmin~2min ； 所述的第十一步，對鋼鐵零件進行干燥和涂油處理，用壓縮空氣或熱風吹干；必要時再在100°C~120°C烘箱中烘干；涂油處理是涂F-3置換型防銹油或TS-1脫水油。
10.如權利要求9所述的一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，其特征是，所述的第十二步對鋼鐵零件進行檢驗包括: a)外觀檢驗: 氧化磷化膜的顔色為灰色至灰黑色，不銹鋼零件氧化磷化后無明顯顔色； b)結晶檢驗: 氧化磷化膜層應連續、均勻、細致； c)耐蝕性檢驗: 經氧化磷化后的零件或試樣，浸入3%的氯化鈉溶液中采用浸潰法檢查氧化磷化膜層的耐蝕性，零件或試樣表面不應出現銹點； d)憎水性檢驗: 經過憎水處理的零件，氧化磷化膜層表面不允許被水潤濕，零件上不應有流痕；允許膜層表面存在球型水珠，且當零件傾斜時，水珠自動流下，甩去水珠后零件表面不應留有水痕。
【文檔編號】C23C22/78GK103805980SQ201210451427
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月12日 優先權日:2012年11月12日
【發明者】李淑華, 任志華, 張曉峰, 董陽, 曹榮華, 譚革元 申請人:中國南方航空工業(集團)有限公司