本發明屬于不銹鋼件
技術領域：
，具體涉及一種不銹鋼表面磷化膜的制備方法。
背景技術：
：磷化膜具有很多優異的性質，可用于防護、電絕緣、耐磨、冷成型等，還可用于工序間的防護及油漆和粉末等的有機膜的底層，不銹鋼的常規磷化過程，經常出現磷化速度減慢、磷化膜結晶粗大甚至不磷化等問題。為解決上述問題，專利cn102146578a提供了一種電場加速的方式來改進磷化工藝，這種方法利用外加電場加速磷化膜沉積，使磷化膜晶粒細小致密，耐蝕性提高。專利cn105603413a提供了一種一種低合金鋼表面磷化膜的制備方法，這種方法利用對工件先進行表面納米化，然后進行磷化處理，雖然能一定程度提高磷化膜的性能，但是，磷化膜的與基體的結合力會極大地降低，同時，磷化膜的硬度不佳。這些方法大多從改變磷化配方或工藝來促進合金鋼的磷化，很少從改變金屬基體表面性質來加速磷化過程，因此不能從根本上解決低合金鋼內部結構的組織不均勻對磷化過程的不利影響。技術實現要素：本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種不銹鋼表面磷化膜的制備方法。本發明是通過以下技術方案實現的：一種不銹鋼表面磷化膜的制備方法，包括以下步驟：(1)工件表面離子化處理：將不銹鋼工件經除油后，表面采用去離子水清洗烘干后，放入真空金屬容器中，金屬容器中充入低壓硫化氫，以不銹鋼工件為陰極，以金屬容器為陽極，在陰極與陽極之間加上350-400v直流電壓，處理45-50s，然后停止，取出不銹鋼工件；(2)工件活化處理：將經步驟(1)處理的不銹鋼工件置于活化液中浸泡處理30-40min，然后取出，表面采用無水乙醇清洗2-3min，然后再采用去離子水清洗5-8min，然后烘干；所述活化液按重量份計由以下成分制成：殼聚糖1-3、醋酸2-4、硅烷偶聯劑2.5-2.8、去離子水90-100；(3)制備磷化液：所述磷化液按重量份計由以下成分制成：磷酸2.5-2.8、磷酸鈉0.5-1.0、硝酸0.4-0.6、丙氨酸0.1-0.5、氟化鉀0.1-0.3、納米二氧化硅1-3、去離子水80-90；(4)磷化處理：將經步驟(2)處理的不銹鋼工件浸入步驟(3)中配置好的磷化液中進行磷化處理以形成磷化膜；(5)磷化后處理：磷化后不銹鋼工件經無水乙醇浸泡10min，然后采用去離子水清洗后，烘干至恒重，即可。進一步的：所述步驟(1)中低壓硫化氫，低壓壓力為50-60kpa。進一步的：所述步驟(2)中活化液中浸泡處理，浸泡溫度為80-90℃。進一步的：所述步驟(3)中活化液制備方法為：將醋酸均勻分散到去離子水中，加熱至40℃，然后添加殼聚糖，攪拌溶解后，再添加硅烷偶聯劑，繼續攪拌溶解后，保溫10min，即可。進一步的：所述步驟(3)中納米二氧化硅粒度為80-90nm。進一步的：所述步驟。進一步的：所述步驟（4）中磷化處理具體為：將制備的磷化液溫度調節至3-5℃保溫15min，然后將不銹鋼工件放入磷化液中，震蕩2min，再快速加熱至55-60℃，保溫5min，然后取出，即可。進一步的：所述步驟（5）中烘干至恒重，烘干溫度為121℃。本發明相比現有技術具有以下優點：不銹鋼因具有優良的耐蝕性而得到廣泛的應用，但是不銹鋼表面長存在一些破壞磷化膜均勻性的缺陷，如夾雜物、貧路區、晶界、位錯等，在這些地方的磷化膜較為薄弱，一些活性陰離子如氯離子、氰根離子等易從缺陷出進入不銹鋼表面，破壞其磷化膜，尤其是氯離子破壞作用最為突出，本本發明通過在不銹鋼工件表面分別進行離子化處理和活化處理，能夠一定程度上消除不銹鋼表面的缺陷，同時，能夠使得磷化膜在不銹鋼表面生長更加均勻，降低薄弱缺陷發生率，同時，活化了不銹鋼表面粒子結構，能夠使得在進行磷化時，顯著提高磷化的速度和磷化膜的厚度，能夠更好的提高磷化膜與不銹鋼基體之間的結合力，通過在磷化液中添加丙氨酸與納米二氧化硅，能夠使得磷化膜成為一種非晶態的層狀磷化膜，沒有晶界，具有良好的自我修復能力，同時，擁有更好的耐氯離子腐蝕性能。具體實施方式實施例1一種不銹鋼表面磷化膜的制備方法，包括以下步驟：(1)工件表面離子化處理：將不銹鋼工件經除油后，表面采用去離子水清洗烘干后，放入真空金屬容器中，金屬容器中充入低壓硫化氫，以不銹鋼工件為陰極，以金屬容器為陽極，在陰極與陽極之間加上350v直流電壓，處理45s，然后停止，取出不銹鋼工件；(2)工件活化處理：將經步驟(1)處理的不銹鋼工件置于活化液中浸泡處理30min，然后取出，表面采用無水乙醇清洗2min，然后再采用去離子水清洗5min，然后烘干；所述活化液按重量份計由以下成分制成：殼聚糖1、醋酸2、硅烷偶聯劑2.5、去離子水90；(3)制備磷化液：所述磷化液按重量份計由以下成分制成：磷酸2.5、磷酸鈉0.5、硝酸0.4、丙氨酸0.1、氟化鉀0.1、納米二氧化硅1、去離子水80；(4)磷化處理：將經步驟(2)處理的不銹鋼工件浸入步驟(3)中配置好的磷化液中進行磷化處理以形成磷化膜；(5)磷化后處理：磷化后不銹鋼工件經無水乙醇浸泡10min，然后采用去離子水清洗后，烘干至恒重，即可。進一步的：所述步驟(1)中低壓硫化氫，低壓壓力為50kpa。進一步的：所述步驟(2)中活化液中浸泡處理，浸泡溫度為80℃。進一步的：所述步驟(3)中活化液制備方法為：將醋酸均勻分散到去離子水中，加熱至40℃，然后添加殼聚糖，攪拌溶解后，再添加硅烷偶聯劑，繼續攪拌溶解后，保溫10min，即可。進一步的：所述步驟(3)中納米二氧化硅粒度為80nm。進一步的：所述步驟。進一步的：所述步驟（4）中磷化處理具體為：將制備的磷化液溫度調節至3℃保溫15min，然后將不銹鋼工件放入磷化液中，震蕩2min，再快速加熱至55℃，保溫5min，然后取出，即可。進一步的：所述步驟（5）中烘干至恒重，烘干溫度為121℃。實施例2一種不銹鋼表面磷化膜的制備方法，包括以下步驟：(1)工件表面離子化處理：將不銹鋼工件經除油后，表面采用去離子水清洗烘干后，放入真空金屬容器中，金屬容器中充入低壓硫化氫，以不銹鋼工件為陰極，以金屬容器為陽極，在陰極與陽極之間加上400v直流電壓，處理50s，然后停止，取出不銹鋼工件；(2)工件活化處理：將經步驟(1)處理的不銹鋼工件置于活化液中浸泡處理40min，然后取出，表面采用無水乙醇清洗3min，然后再采用去離子水清洗8min，然后烘干；所述活化液按重量份計由以下成分制成：殼聚糖3、醋酸4、硅烷偶聯劑2.8、去離子水100；(3)制備磷化液：所述磷化液按重量份計由以下成分制成：磷酸2.8、磷酸鈉1.0、硝酸0.6、丙氨酸0.5、氟化鉀0.3、納米二氧化硅3、去離子水90；(4)磷化處理：將經步驟(2)處理的不銹鋼工件浸入步驟(3)中配置好的磷化液中進行磷化處理以形成磷化膜；(5)磷化后處理：磷化后不銹鋼工件經無水乙醇浸泡10min，然后采用去離子水清洗后，烘干至恒重，即可。進一步的：所述步驟(1)中低壓硫化氫，低壓壓力為60kpa。進一步的：所述步驟(2)中活化液中浸泡處理，浸泡溫度為90℃。進一步的：所述步驟(3)中活化液制備方法為：將醋酸均勻分散到去離子水中，加熱至40℃，然后添加殼聚糖，攪拌溶解后，再添加硅烷偶聯劑，繼續攪拌溶解后，保溫10min，即可。進一步的：所述步驟(3)中納米二氧化硅粒度為90nm。進一步的：所述步驟。進一步的：所述步驟（4）中磷化處理具體為：將制備的磷化液溫度調節至5℃保溫15min，然后將不銹鋼工件放入磷化液中，震蕩2min，再快速加熱至60℃，保溫5min，然后取出，即可。進一步的：所述步驟（5）中烘干至恒重，烘干溫度為121℃。實施例3一種不銹鋼表面磷化膜的制備方法，包括以下步驟：(1)工件表面離子化處理：將不銹鋼工件經除油后，表面采用去離子水清洗烘干后，放入真空金屬容器中，金屬容器中充入低壓硫化氫，以不銹鋼工件為陰極，以金屬容器為陽極，在陰極與陽極之間加上380v直流電壓，處理46s，然后停止，取出不銹鋼工件；(2)工件活化處理：將經步驟(1)處理的不銹鋼工件置于活化液中浸泡處理35min，然后取出，表面采用無水乙醇清洗1.5min，然后再采用去離子水清洗6min，然后烘干；所述活化液按重量份計由以下成分制成：殼聚糖2、醋酸2-4、硅烷偶聯劑2.5-2.8、去離子水90-100；(3)制備磷化液：所述磷化液按重量份計由以下成分制成：磷酸2.5-2.8、磷酸鈉0.8、硝酸0.5、丙氨酸0.2、氟化鉀0.2、納米二氧化硅2、去離子水85；(4)磷化處理：將經步驟(2)處理的不銹鋼工件浸入步驟(3)中配置好的磷化液中進行磷化處理以形成磷化膜；(5)磷化后處理：磷化后不銹鋼工件經無水乙醇浸泡10min，然后采用去離子水清洗后，烘干至恒重，即可。進一步的：所述步驟(1)中低壓硫化氫，低壓壓力為55kpa。進一步的：所述步驟(2)中活化液中浸泡處理，浸泡溫度為85℃。進一步的：所述步驟(3)中活化液制備方法為：將醋酸均勻分散到去離子水中，加熱至40℃，然后添加殼聚糖，攪拌溶解后，再添加硅烷偶聯劑，繼續攪拌溶解后，保溫10min，即可。進一步的：所述步驟(3)中納米二氧化硅粒度為85nm。進一步的：所述步驟。進一步的：所述步驟（4）中磷化處理具體為：將制備的磷化液溫度調節至4℃保溫15min，然后將不銹鋼工件放入磷化液中，震蕩2min，再快速加熱至56℃，保溫5min，然后取出，即可。進一步的：所述步驟（5）中烘干至恒重，烘干溫度為121℃。對比例1：與實施例1區別僅在于不經過步驟（1）處理。對比例2：與實施例1區別僅在于不經過步驟（2）處理。對比例3：與實施例1區別僅在于磷化液中不添加丙氨酸和納米二氧化硅。試驗以301不銹鋼材料為試樣，隨機分成6組，分別采用實施例與對比例方法進行處理，對比各組形成的磷化膜性能：耐腐蝕性：將1:2鹽酸的飽和氯化鈉溶液等量滴加到試樣表面，以起泡時間長短評價耐腐蝕性；磷化速度：以單位時間單位面積膜增重衡量；表1膜厚度μm膜增重（mg/cm2·h）耐腐蝕性/min實施例135.81.43612.5實施例235.21.42812.2實施例335.41.43312.4對比例126.71.26712.3對比例229.31.32812.4對比例333.61.35910.8由表1可以看出，本發明處理方法能夠在不銹鋼工件表面形成性能更好的磷化膜。當前第1頁12