[发明专利]球阀用碳钢球体表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面处理方法，特别涉及一种球阀用碳钢球体表面处理方法。

背景技术

球体是球阀的启闭件，又称球芯、球，球体绕阀杆的轴线作旋转来达到开启、关闭球阀的作用。目前较为常见的球体的材质是不锈钢和黄铜。不锈钢球体成本较高；黄铜球体耐刮擦性能较差，且一般经过电镀处理，电镀产生的废水、废气、废渣（简称“三废”）往往含有氰化物、重金属元素和各种酸雾、碱雾，不利于环境保护和人体健康，而且电镀处理的耗能较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种球阀用碳钢球体表面处理方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种球阀用碳钢球体表面处理方法，包括以下步骤：

1）预处理：对碳钢球体进行预处理，除去球体表面的油脂、锈蚀物和氧化皮等异物；

2）磷化处理：将碳钢球体浸入磷化液中进行磷化处理使球体表面形成磷化膜，磷化处理温度为50~75℃，时间为5~15分钟；

3）钝化：对磷化处理后的球体表面进行常温钝化0.5~2分钟；

4）阴极电泳处理：在电解液中对球体进行阴极电泳处理，使球体表面形成漆膜，阴极电泳处理电压为60~80V，时间为1~3分钟； 

5）对阴极电泳处理后的球体在流动冷水中冲洗；

6）烘干：在160~180℃温度下烘干球体，烘干时间为40~60分钟。

优选地，在步骤2）中，所述的磷化液为锌镍锰三元磷化液。

优选地，在步骤2）中，所述的磷化膜的单位面积质量为1.8~2.5g/m²。

优选地，在步骤4）中，所述的漆膜的厚度为15~25μm。

优选地，在步骤4）中，所述的电解液的组成为：固体含量为9~12wt%的环氧树脂，余量为蒸馏水。

优选地，在步骤4）中，所述的电解液的温度为15~35℃，PH值为8~8.5。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明表面处理方法通过在碳钢球体的表面形成磷化膜和漆膜，使碳钢球体的耐腐蚀性能和耐刮擦性能增强。采用本发明方法得到的碳钢球体，可作为传统的不锈钢球体的替代品，降低成本；另外，也可作为传统的黄铜球体的替代品，虽然成本与传统黄铜球体相当，但耐刮擦性能、耐腐蚀性能大为提高；同时本发明方法避免了传统表面处理方法里的电镀工序，有利于环境保护和人体健康。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

1）预处理：对牌号为Q235A的碳钢球体进行预处理，除去球体表面的油脂、锈蚀物和氧化皮等异物；

2）磷化处理：将碳钢球体浸入锌镍锰三元磷化液中进行磷化处理使球体表面形成磷化膜，磷化处理温度为60℃，时间为10分钟；

3）钝化：对磷化处理后的球体表面进行常温钝化1分钟；

4）阴极电泳处理：在含有固体含量为11wt%的环氧树脂的电解液中对球体进行阴极电泳处理，使球体表面形成漆膜，阴极电泳处理电压为70V，时间为2分钟； 

5）对阴极电泳处理后的球体在流动冷水中冲洗；

6）烘干：在165℃温度下烘干球体，烘干时间为50分钟，即得到本发明实施例1的经过表面处理的碳钢球体。

实施例2

1）预处理：对牌号为20#钢的碳钢球体进行预处理，除去球体表面的油脂、锈蚀物和氧化皮等异物；

2）磷化处理：将碳钢球体浸入锌镍锰三元磷化液中进行磷化处理使球体表面形成磷化膜，磷化处理温度为50℃，时间为15分钟；

3）钝化：对磷化处理后的球体表面进行常温钝化2分钟；

4）阴极电泳处理：在含有固体含量为9wt%的环氧树脂的电解液中对球体进行阴极电泳处理，使球体表面形成漆膜，阴极电泳处理电压为60V，时间为3分钟； 

5）对阴极电泳处理后的球体在流动冷水中冲洗；

6）烘干：在170℃温度下烘干球体，烘干时间为60分钟，即得到本发明实施例2的经过表面处理的碳钢球体。

实施例3

1）预处理：对牌号为45#钢的碳钢球体进行预处理，除去球体表面的油脂、锈蚀物和氧化皮等异物；

2）磷化处理：将碳钢球体浸入锌镍锰三元磷化液中进行磷化处理使球体表面形成磷化膜，磷化处理温度为75℃，时间为5分钟；

3）钝化：对磷化处理后的球体表面进行常温钝化1分钟；