磷化工艺(关于磷化的详细技术文件)
磷化前的预处理和两种常用磷化工艺
磷化前的预处理和两种常用磷化工艺磷化是一种通过在金属表面形成一层磷化层来改善其表面性能的电解化学过程,通常使用盐酸或硝酸作为溶液。
在金属表面磷化之前,预处理是十分关键的步骤,因为它可以去除金属表面的污垢、氧化物和油脂等杂质,从而确保磷化质量的稳定和附着力的可靠性。
本文将介绍两种常用的磷化工艺和磷化前的预处理过程。
一、磷化前的预处理磷化前的预处理可以分为化学预处理和机械预处理两种类型。
化学预处理通常使用腐蚀剂和脱脂剂来清洁金属表面,而机械预处理则包括切割、砂光和打磨等步骤。
以下是一些常用的预处理工艺:1. 碱性清洗:使用氢氧化钠和氢氧化钾等碱性清洗剂可以去除金属表面的油脂、污垢和其他污染物。
2. 酸性清洗:使用酸性清洗剂,如盐酸或硝酸,可以去除金属表面的锈蚀和其他氧化产物。
3. 砂光:通过机械磨擦,使用砂纸和切割片等打磨工具,可以去除金属表面的较深层次的氧化物和污染。
4. 清水冲洗:使用清水彻底冲洗金属表面,以去除清洗和砂光后留下的污染物和化学残留物。
二、两种常用的磷化工艺1. 锌磷化锌磷化是一种常见的磷化工艺,通常用于不锈钢和钢铁等金属表面。
锌磷化的优点是其能够在金属表面形成一层较为均匀的磷化层,并且其耐腐蚀性能和附着力都很高。
在锌磷化之前,可以先使用碱性和酸性清洗剂进行表面处理,以确保金属表面干净无杂质。
磷化前的清洗处理可以使用高压冲洗机进行清洗处理,彻底去除表面密封处和蚀刻剂等残余物,确保磷化结果的均匀稳定。
2. 镍磷化镍磷化是另一种常见的磷化工艺,同样也适用于不锈钢和钢铁等金属表面。
镍磷化的优点是它能够为金属表面提供良好的耐腐蚀性能和良好的润滑性,从而可以延长金属件的使用寿命。
在进行镍磷化之前,同样需要进行先进行表面清洗以去除金属表面的杂质和污染物。
接着,使用含有镍离子和磷酸盐的电解液进行磷化处理,镍磷磷化能够在金属表面形成一层厚度大约为1-20微米的镍合金层。
在磷化过程中,磷酸盐和镍离子是两个关键的组成部分,可以在镍磷磷化防腐体系的制备中,添加提高镍磷磷化涂层的附着力、防腐性能和电学性能。
磷化作业指导书(油漆)
汽车制造有限公司Q/JQ-JGY136-2009 磷化作业指导书代替:共2页第1页1基本原理钢铁表面是具有一定的活性,在空气中易受氧化、水份及其它介质的作用而生锈;锈层外观可分为两层,外层是疏松的浮锈,它和底材附着不牢,用钢丝刷就掉,内层则附着较牢固,要彻底除掉是很费工费时的。
另外疏松多孔的浮锈往往含有大量的水份,若不清除进行保护,导致底材继续锈蚀。
带锈擦拭磷化液的原理是以钢铁内锈层的结构、性质为依据,达到稳定钢铁表面活性为目的,同时对稳定的表面进行渗透,进而化学转化形成一层封闭型高耐蚀磷酸盐膜层。
2目的及要求2.1清除残留在钢铁工件表面上的油渍、锈渍,稳定钢铁表面活性,同时渗透其表面转化形成一层耐腐蚀的磷酸盐膜层,即磷化膜。
2.2 磷化前尽量将磷化液摇匀。
3工艺范围磷化工艺的范围主要是一些锈蚀的库存件、改制件及制作件。
4磷化步骤4.1 工作前:4.1.1穿好劳保用品4.1.2检查磷化液牌号,是否在有效存储期内。
4.2 工作中:4.2.1锈的清理外层浮锈必须要去除,才能保证涂刷磷化膜层与钢铁基本的结合力。
锈层清除工作好坏,直接影响到带锈磷化的效果,清除工作应包括三个方面。
①除去浮锈,即疏松层、麟片状锈、油污、杂质等。
②除去氧化皮,特别是焊缝附近的氧化皮,它较疏松。
③要尽量除清钢铁表面的锈层,以利擦拭磷化时形成封闭型高耐蚀磷酸盐膜层。
4.2.2 擦拭要求擦拭前,用化纤布或棕刷除去、清理浮锈及氧化皮过程中产生的浮灰,再用漆刷或化纤布沾磷化液在带锈的钢铁上反复擦拭或涂刷,使之渗透到锈层中,锈层较厚处多沾磷化液,让它渗透充分,便于转化。
擦拭过程要求刷涂均匀,不能漏涂,以保证磷化膜层的完整性。
底图总号装订号编制部门编制校对标准工艺部审核标记处数更该文件号签字日期批准汽车制造有限公司磷化作业指导书Q/JQ-JGY136-2009共2页第2页4.3 工作后4.3.1 打扫工作场地4.3.2 用剩的溶剂盖紧容器口,妥善保管。
金属磷化工艺技术标准
金属磷化工艺技术标准金属磷化工艺技术标准在金属表面处理技术中,磷化工艺是一种常用的方法。
磷化能够形成一层磷化物膜,提高金属表面的耐腐蚀性能和附着力,从而延长金属产品的使用寿命。
为了确保磷化工艺的质量和稳定性,制定金属磷化工艺技术标准具有重要意义。
金属磷化工艺技术标准需要包含以下内容:1. 磷化液配方:磷化液的配方是决定磷化效果的关键。
不同金属需要使用不同的磷化液配方。
标准需要规定磷化液的主要成分,如含磷酸盐、缓蚀剂、表面活性剂等,以及适用于各类金属的磷化液的配比。
2. 磷化液处理参数:磷化液处理的过程参数也是保证磷化效果的重要因素。
标准需要明确磷化液的温度、浸泡时间、液体搅拌强度等处理条件,并提供合理的范围和标准操作方法。
3. 表面预处理:在磷化前的金属表面预处理对磷化效果有重要影响。
标准需要规定金属表面的处理方法,如去油、除锈、酸洗等,以及预处理的质量要求。
4. 检验和评价指标:为了评估磷化工艺的效果,标准需要规定一系列检验和评价指标。
例如,磷化膜的厚度、颜色、结晶度、耐腐蚀性能、附着力等。
标准还需要提供相应的测试方法和检测仪器。
5. 操作规范:金属磷化工艺需要操作人员按照标准进行操作,以确保工艺的一致性和稳定性。
标准需要明确操作人员的技术要求和操作规范,包括操作流程、安全要求、仪器设备的使用等。
6. 质量控制:金属磷化工艺需要进行质量控制,以确保产品的质量。
标准需要规定质量控制的方法和标准,如定期检查设备的运行情况、检测磷化膜的质量、记录操作参数等。
7. 产品标识:为了区分不同批次的磷化产品,标准需要规定产品标识的要求。
例如,标注磷化液配方、批次号、生产日期等信息。
金属磷化工艺技术标准的制定需要综合考虑金属材料的特性和应用环境的要求。
标准的制定应该科学、合理,并且能够适应不同金属材料的磷化需求。
同时,标准的制定也需要结合实际生产情况,综合考虑成本、效率、环境等因素,以提高金属磷化工艺的技术水平和经济效益。
关于磷化工序的浅解
关于钢丝〔盘条〕磷化的浅解1.0磷化的目的和基本原理:1.1钢丝表面涂着物的特性:钢丝的加工和使用,要求材料在保存或加工过程和加工结束后的一定时间段内,材料表面不产生锈蚀或表面涂着物不产生潮解;在加工过程中得到低的摩擦系数。
钢丝因再加工和使用的需要,钢丝表面选择的涂着物有:涂石灰、涂硼砂或其类似物、电镀金属、磷化等。
电镀金属仅是在一些特殊产品的要求而使用。
涂石灰是早期钢丝生产工艺中广泛使用的方式,它成本低;但是这种方式在再加工时产生粉尘有害健康且不适应高速拉拔。
涂硼砂是适用于高速拉拔且成本低廉的方式。
虽然它易于潮解,但对涂后的中间品有适当的管理措施是可以避免的。
且特别在涂后直接拉拔的工艺是被广泛选用。
目前国外虽开始限制使用硼砂产品,因此出现其类似物。
但是这种涂层只适用于中间产品的表面而不适用于最终产品的表面;因为它抗锈蚀能力差,但强于石灰涂层。
磷化的涂着层具有一定的抗锈蚀能力,和具有一定的电抗;在后加工过程中得到低的摩擦系数。
好的磷化膜本身具有很好的塑性,在变形中能够很好地保持其连续性;同时,它不仅能和皂——硬脂酸钠,发生反应产生更有利于润滑的金属皂类,而且其表面又可以很好地附着皂液和润滑剂;这有利减小变形摩擦因数、减少模具磨损。
1.2 磷化膜的形成和特性:1.2.1 磷化技术的机理:磷化处理过程是化学与电化学反应过程,主要是由下述步骤组成:a.酸的浸蚀使基体金属表面 H+ 离子浓度降低。
当金属表面与酸性磷化液接触时,钢丝表面被溶解,使金属与溶液中酸反应产生氢,从而使界面的 PH 值上升,以致磷酸锌〔以锌系为例〕沉积于钢丝表面。
由于亚铁在溶液中的存在,不论因酸后的带入还是在槽内反应产生,磷酸铁锌也同时沉积于钢丝表面。
其总反应方程如下:5Zn(H2P04)2+Fe(H2P04)2+8H20--+ Zn 3(P04)2。
4H20+ Zn 2Fe(P04)2。
4H20+ 8 H3P04磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣,即亚铁离子被氧化后同磷酸反应生成磷酸铁在溶液中沉淀:Fe³¯+ P04³¯==FeP04但是在这钢丝表面的二种磷膜沉积物有不同的特性;称前者Zn 3(P04)2。
磷化处理及工艺
磷化目录总述原理及应用磷化基础知识1. 一、磷化原理2. 二、磷化分类3. 三、磷化作用及用途4. 四、磷化膜组成及性质5. 五、磷化工艺流程6. 六、影响因素7. 七、磷化后处理8. 八、磷化渣9. 九、磷化膜质量检验10. 十、游离酸度及总酸度的测定11. 十一、有色金属磷化总述原理及应用磷化基础知识总述磷化(phosphorization)是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史,大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜,最早的可靠记载是英国Charles Ross于186 9年获得的专利(B.P.No.3119)。
从此,磷化工艺应用于工业生产。
在近一个世纪的漫长岁月中,磷化处理技术积累了丰富的经验,有了许多重大的发现。
一战期间,磷化技术的发展中心由英国转移至美国。
1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。
这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展,拓宽了磷化工艺的发展前途。
Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液,克服T许多缺点,将磷化处理时间提高到lho 1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min, 1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展,即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。
二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只是稳步的发展和完善。
磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业。
这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。
当前,磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。
金属磷化工艺技术规程
金属磷化工艺技术规程金属磷化是一种常见的金属表面处理技术,通过在金属表面形成一层均匀的磷化膜,可以提高金属的耐腐蚀性能和摩擦性能。
下面是一份金属磷化工艺技术规程,详细介绍了金属磷化的工艺步骤和注意事项。
1. 工艺准备1.1 确定磷化工艺的参数:包括磷化液的成分和配比、温度和时间等。
1.2 准备磷化液:按照配方准确称取磷化液的各组分,并依次加入水中搅拌溶解。
1.3 准备磷化槽:清洗磷化槽,确保无杂质残留。
2. 表面处理2.1 清洗金属工件:使用碱性清洗剂,将金属工件浸泡在清洗槽中,去除表面的油污和杂质。
2.2 酸洗金属工件:使用酸性清洗剂,将金属工件浸泡在清洗槽中,去除金属表面的氧化物和锈蚀。
3. 磷化工艺3.1 将清洗后的金属工件放入磷化槽中,确保工件完全浸没在磷化液中。
3.2 控制好磷化液的温度和时间,根据工艺参数进行磷化处理。
3.3 磷化过程中,需要定时搅拌磷化液,保持其均匀分布。
4. 磷化液处理4.1 磷化液的使用寿命有限,需定期检测其成分和性能,根据需要进行补充和调整。
4.2 磷化液使用完毕后,需及时清洗磷化槽和设备,以便下次使用。
5. 后处理5.1 磷化后的金属工件应立即冲洗,去除残留在工件表面的磷化液。
5.2 可在金属工件表面涂覆一层防锈涂层,以提高其耐腐蚀性能。
6. 安全注意事项6.1 在操作磷化液时,应佩戴防酸碱手套、安全眼镜等个人防护装备。
6.2 磷化液具有腐蚀性,需防止溅入皮肤和眼睛,如不慎接触,应及时用大量清水冲洗。
6.3 清洗槽和设备时,应注意防滑和防火,严禁与酸碱等物质接触。
6.4 操作过程中应严格遵守操作规程,确保人身安全和设备的正常运行。
以上为金属磷化工艺技术规程,通过正确操作和注意事项的遵守,可以确保金属磷化工艺的有效进行。
提醒操作人员严格按照规程操作,并根据实际情况进行调整和改进,以保证金属磷化膜的质量和效果。
磷化处理工艺
电控箱隔爆面磷化工艺
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山西天地矿山技术装备有限公司
电控箱隔爆面磷化工艺
1工艺介绍
防爆电器设备隔爆面冷磷化工艺就是用磷酸盐溶液在初步加工和维修后的隔爆面进行金属磷化,使防爆电器设备表面形成一层比较厚的磷化薄膜。
这层磷化薄膜具有防止隔爆面的锈蚀和提高隔爆面的隔爆功能。
2工艺过程
2.1除去隔爆面上的油污和锈层,露出洁净的金属本色,(可选用Yj-1320脱脂剂除油更彻底,)。
2.2将磷化(A与B的比例为1升磷化液加磷化添加剂约0.8公斤,混合均匀)在处理好的隔爆面先均匀地薄薄涂上一层,(为了使磷化膜更均匀,先用磷化液涂刷一遍,在再按上述方法涂抹磷化膏)然后加厚至2mm-3mm,轻轻震动隔爆面,使磷化膏液面平整,不得有气孔和气泡。
2.3磷化温度以20℃为宜,时间约为1-2小时,温度低时可将磷化时间延长。
2.4磷化结束,先软木片刮掉磷化膏,再用棉纱将磷化面洗净,擦干。
2.5也可将磷化液直接均匀多次涂抹在工件表面,待完全成膜后洗净擦干。
2.6磷化后的隔爆面涂上一层凡士林。
3注意事项
3.1涂油前,磷化膜的表面要求结晶均匀、致密,不允许有未磷化的空白片、锈迹等,如有局部锈迹可局部打磨,再次磷化,不必大面重新磷化。
3.2由于工件的材质及加工方法不同,允许在个别位置上有色泽不一,组织不同的磷化膜。
磷化工艺规范
标题:磷化工艺规范密级:内部使用版本更改说明拟制审核批准1 单新拟制标题:磷化工艺规范密级:内部使用1 范围本文规定了钢铁件在喷涂前所进行的磷化处理工艺操作要求。
本文适用于华为技术有限公司的产品生产。
2 引用标准GB 5749-85 生活饮用水卫生标准DKBA0.450.0016 磷化技术规范3 定义磷化:利用含磷酸或含磷酸盐的溶液在基体金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜的过程。
水膜不破:指工件在离开清洗水面后,因其表面良好的均匀润湿性而在30s内呈现水膜连续不破的一种表面状态。
4 工艺技术4.1 材料及设备:见表 1 。
标题:磷化工艺规范密级:内部使用表 1: 工艺材料及辅助材料序号材料名称技术规格生产厂商1 FC-4360 FAL:10.5±2.0TAL:15.5 ±2.5(20 g/l, 10ml)广州帕卡濑精有限公司2 CL-4393 密度为0.927-1.127 (20℃)广州帕卡濑精有限公司3 PL-Z pH=7.5-9.5(0.3%水溶液)广州帕卡濑精有限公司4 PB-3101M 密度为 1.200-1.600 (20℃)F.A:3.1±0.5T.A:24.5 ±1.5(60 g/l, 10ml)广州帕卡濑精有限公司5 PB-310IRT 密度为 1.328-1.528 (20℃)F.A:5.3±1.0T.A:32.0 ±2.0(60 g/l, 10ml)广州帕卡濑精有限公司6 NT-4055 密度为1.175-1.375 (20℃)广州帕卡濑精有限公司7 AC-131 密度为1.192-1.392 (20℃)广州帕卡濑精有限公司8 酚酞指示剂试剂级市售9 溴酚蓝指示剂试剂级市售10 氨基磺酸试剂级市售11 NaOH 试剂级市售12 H2SO4试剂级市售13 HCl(比重 1.19)工业级市售14 硝酸工业级市售15 Na2CO3.10H2O 工业级市售16 纯水电导率≤10μs /cm 自制17 自来水GB 5749-8518 特制的、带刻度的玻璃瓶广州帕卡濑精有限公司标题:磷化工艺规范密级:内部使用4.2 工艺流程标题:磷化工艺规范密级:内部使用4.3 工序详细说明001“半成品验收”检查原材料质量和冷作加工质量,不允许有明显的锈蚀、变形、毛刺、锐边、焊渣和明显的划伤。
磷化处理技术条件
钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件本标准适用于钢铁工件涂漆前的磷化处理. 经处理所形成的磷化膜用作油漆底层, 以增强漆膜与钢铁基体的附著力及防护性, 提高钢铁工件的涂漆质量.1. 磷化膜分类磷化膜按其重量及用途的分类见表1.分类膜重G/M2 膜的组成用途次轻量级0.2~1.0 主要由磷酸铁, 磷酸钙或其他金属的磷酸盐所组成. 用作较大形变钢铁工件的油漆底层.轻量级1.1~4.5 主要由磷酸锌和(或)他金属的磷酸盐所组成. 用作油漆底层次重量级 4.6~7.5 主要由磷酸铁和(或)其他金属的磷酸盐所组成. 可用作基本不发生形变钢铁工件的油漆底层重量级>7.5 主要由磷酸铁, 磷酸锰和(或)其他金属的磷酸盐所组成. 不作油漆底层2. 技术要求2.1 待处理的工件应符合下列要求:2.1.1 无特别规定时, 工件的机械加工, 成型, 焊接和打孔应在处理前完成.2.1.2 工件的表面质量应符合技术文件的规定.2.2 工件的热处理特殊用途的零件, 应在磷化处理前消除应力及处理后消除氢脆.2.3 前处理2.3.1 工件表面的油污, 锈及氧化皮可用或几种方法清理.2.3.2 脱脂后的工件, 不应有油脂, 乳浊液等污物, 其表面应能被水完全润湿.2.3.3 酸洗后工件, 不应有目视可见的氧化物, 锈及过腐蚀现象, 其表面应色泽均匀.2.3.4 喷抛丸清理后的工件, 不应有漏喷, 磨料粘附,锈蚀及油污, 其表面应露出金属本色.2.4 磷化处理2.4.1 磷化处理的主要施工方法可采用浸渍法, 喷淋法或浸喷组合的方法进行.2.4.2 对于轻度油污或锈蚀的工件, 可以采用前处理和磷化或采用脱脂, 除锈, 磷化和钝化一步法进行.2.4.3 磷化处理可以在以锌, 锰, 锌钙, 碱金属, 其他金属或氨的磷酸二氢盐为主要成分的溶液中进行.2.4.4 磷化槽液的配制, 调整及管理应按工艺规定的要求进行.2.4.5 盛装磷化液的槽体材料或衬里材料应耐磷酸盐腐蚀, 所有制作磷化设备的材料或接触槽液的材料应不影响磷化液及损害磷化膜质量.2.4.6 工件表面生成的磷化膜应符合2.6, 2.7, 2.8 ,2.9条的技术要求.2.5 后处理2.5.1 为了提高磷化膜的耐腐蚀性能, 水洗后磷化工件建议在铬酸, 重铬酸盐或其他类型的钝化液中进行钝化.2.5.2 磷化或钝化后的工件, 一般情况下应进行水洗, 为了提高工件表面的清洗质量, 可采用脱离子水作最终水洗.2.5.3 最终水洗后的工件, 一般需干燥后方可涂漆.2.5.4 为了防止工件表面被污染或重新锈蚀, 干燥后应尽快的涂漆.2.5.5 磷化与涂漆间隔一般不超过16H, 对特殊的加工工序及特殊的零件可适当延长间隔时间, 但此期间的工件表面不得被污染或重新锈蚀.2.6 磷化膜外观2.6.1 磷化后工件的颜色应为浅灰色到深灰色或彩色, 膜层应结晶致密, 连续和均匀.2.6.2 磷化后的工件具有下列情况或其中之一时, 均为允许缺陷.2.6.2.1 轻微的水迹, 重铬酸盐的痕迹, 擦白及挂灰现象.2.6.2.2 由于局部热处理, 焊接以及表面加工状态的不同而造成颜色和结晶不均匀.2.6.2.3 在焊缝的气孔和夹渣处无磷化膜.2.6.3 磷化后的工件具有下列情况之一时, 均为不允许缺陷.2.6.3.1 疏松的磷化膜层.2.6.3.2 有锈蚀或绿斑.2.6.3.3 局部无磷化膜(焊缝的气孔和夹渣处除外).2.6.3.4 表面严重挂灰.2.7 磷化膜重量按附录A(补充件)测定的磷化膜重量, 应符合表 1.所列数值, 磷化膜厚度与重量的换算关系参考附录C(参考件).2.8 磷化膜耐蚀性能按3.3条规定的方法检验磷化膜耐蚀性能时:2.8.1 浸渍法: 经1H, 基体金属不应现出锈蚀(棱边, 孔, 角及焊缝处除外).2.8.2 点滴法: 可作为工序间磷化膜质量的快速检验.2.9 漆膜耐蚀性能按3.4条规定的方法检验漆膜耐蚀性能时: 锌盐, 锰盐, 锌钙盐磷化膜涂漆试样经24H耐盐雾试验后, 铁盐磷化膜的涂漆试样8H耐盐雾试验收后, 除划痕部位处, 漆膜应无起泡, 脱落及生锈等现象.注: 划痕部位系指划痕任何一测的附近宽度0.5MM内.3. 检验方法3.1 外观检验在天然光或混合照明条件下, 用目视检查, 天然光照度要求不小于100lx, 采光系数最低值为2%, 混合照明的光照度要求不小于500lx.3.2 磷化膜重量测定法经过2.3, 2.4条及2.5.1款处理并干燥的试样, 按附录A规定的方法测定膜层重量.3.3 磷化膜耐蚀性能检验3.3.1 浸渍法: 将工件或试样(已降至室温)浸入3%的氯化钠(NaCl)的水溶液中, 在15-25℃下, 保持规定的时间, 取出工件或试样, 随时之洗净, 吹干, 目视检查磷化表面是否出现锈蚀.3.3.3 点滴法: 磷化膜耐蚀性能的点滴法检验见附录D(参考件)3.4 漆膜耐蚀性能检验.3.4.1 经2.3 2.4条及2.5.1款处理并干燥后的磷化试样, 按GB1765-79<<测定耐湿热,耐盐雾, 耐候性(入工加速)的漆膜制备法>>中第3条制板方法的规定, 喷涂一层厚度为25-35um的A04-9白色氨基烘漆, 室温干燥30min, 再放入恒温鼓风烘箱中, 要温度102-107℃下烘2h, 干燥后的试样, 用石蜡和松香1:1的混合物或性能较好的自干漆封边, 封孔, 在室外温下置放24h, 待试.3.4.2 制备后的试样, 用18号缝纫机针将漆膜划成长2cm的交叉对角线(划痕深至钢铁基体, 对角线不贯穿对角, 对角线端点与对角成等到距离), 取试样三片, 划痕面朝上, 而后的将试样置于符合GB-1771-79<<漆膜耐盐雾测定法>>的盐雾试验箱中, 按其规定的试验条件连续试验.3.4.3 检查时, 取出试样, 用自来水冲净试样表面上所沉积的盐分, 冷风快速吹干(或毛巾, 滤纸吸干), 目视检查试样表面.4 验收规则4.1 工件磷化后的质量检验包括外观, 磷化膜重量, 磷化膜耐蚀性能及漆膜耐蚀性能检验.4.2 外观检验验收按下列规定:4.2.1 大工件和重要工件应100%进行检验并逐一验收.4.2.2 一般工件(包括小工件或小零件)可按GB 2828-81<逐批检查度数抽样程序及抽样表>抽样检验验收, 检验规则见附录B(补充件).4.3 测定磷化膜重量时, 在受试的三个平行试样的平均值不合格, 则再取三件进行复验, 若其平均值仍不合格, 则该批产品为不合格.4.4 磷化工件由于数量, 尺寸及形状不能按规定的方法进行耐蚀性能检验时, 应按下列方法之一制作试样.4.4.1 从实际工件切取一部分.4.4.2 用与工件相同的材料长宽为70*150mm的试样与工件同时进行处理.4.5 磷化膜耐蚀性检验时,应从每批工件中抽取三件试样进行检验, 其中有一件不合格则再取双倍试样进行复验.若仍有一件不合格, 则采用4.7条的规定进行检验并以其结果为准.4.6 磷化膜重量及漆膜耐蚀性能检验为抽验,应在下列情况之一时进行:4.6.1 新设计投产的产品.4.6.2 企业规定的周期检验.4.6.3 设备, 工艺或槽液配方改变.4.6.4 其他认为必要时的检验.4.7 漆膜耐蚀性能检验时, 在受试的三个试样中, 其中有一个试样不合格, 则再取双倍试样复验,若仍有一个试样不合格, 则该批产品为不合格.附录A磷化膜重量测定法(补充件)本方法适用于钢铁表面生成的磷化膜单位面积重量的测定.A.1 一般规定A.1.1 仪器1. 容器: 玻璃的或其他适当材料的容器.2. 分析天平: 感量为0.1mg.3. 加热设备: 用于控制退膜液的温度.A.1.2 试样试样的总表面积应尽可能的大, 膜重小于1g/m2的试样的总表面积不应小于300cm2, 膜重1-10g/m2的试样的总表面积不应小于200cm2.A.1.3 试剂退膜溶液, 应由分析纯试剂和蒸馏水制备.A.2测定方法将试样用分析天平称量准确0.1mg, 再浸入下表规定的退膜溶液中, 取出后立即用自来水冲洗, 然后用蒸馏水冲洗, 迅速干燥再称重.重复本操作, 直至得到一个稳定的重量为止.磷化膜类型退膜液组成分工作条件材料名称含量时间温度磷酸锌膜氢氧化钠乙二胺四乙酸四钠盐三乙醇胺10090415 65-75磷酸铁膜, 磷酸锰膜, 磷酸锌膜及磷酸锌钙膜等. 三氧化铬50 15 70-80注: 配制退膜液时, 先用少量水将试剂溶解, 财用水稀释至1L.A.3 计算方法磷化膜单位面积膜层重量W按下式计算:W={(P2-P1)/S}*10式中: W----膜重量,g/m2.P1--------退除磷化膜后试样的重量, mg.P2---------磷化后试样的重量,mg.S----------磷化试样的总表面积, cm2.取三个平行测定试样的平均值.附录B磷化膜外观检验规则(补充件)本规则适用于一般工件磷化后外观检验.B.1 磷化膜的外观检验应符合GB 2828-81<<逐批检查计数抽样程序及抽样表>>的有关规定.B.2 缺陷分类: 磷化膜的外观缺陷分为轻缺陷及重缺陷. 2.6.2款中允许缺陷属于轻缺陷, 而2.6.3款式中的缺陷属于重缺陷.B.3 外观检查时, 一般根据磷化膜的外观颜色及膜层质量进行验收, 以有无重缺陷来判断合格或不合格, 轻缺陷一般不用于判断合格或不合格.B.4 逐批检查采用一次抽样方案, 初次检查为正常检查, 其缺陷类型, 合格质量水平及检查水平接下表的规定:缺陷类型重缺陷检查项目第2.6.3.1, 2.6.3.2, 2.6.2.3, 及2.6.3.4项合格质量水平(APL)0.25检查水平Ⅱ附录C磷化膜厚度和单位面积膜层重量的换关系(参考件)磷化膜厚度(um)和单位面积膜层重量(g/m2)的换算关系见下表:厚度,um 单位面积膜层重.g/m21 1-23 3-65 5-1510 10-3015 15-45注: 1. 次轻量级磷化膜重量与厚度之比约为1.2. 轻量级磷化膜重量与厚度之比1-2.3. 磷化膜重量与厚度之比一般在1-3之间.附录D点滴法(参考件)本方法适用于稳定性生产中, 工序间磷化膜耐蚀性能的快速检验.D.1` 检验溶液的成份和含量.硫酸铜CuSO4.5H2O 41g/l.氯化钠NaCl 35g/l0.1N盐酸HCl 13ml/l注: 1. 检验溶液应使用化学纯试剂和蒸馏水配制.2. 溶液在5-35℃下有效期限为一周.D.2 检验方法在15-23℃下, 磷化表面滴一滴检验溶, 同时启动秒表, 观察滴液从天兰变为浅黄色或淡红色的时间.D.3 验收标准点滴法用作工序间磷化膜质量的快速检验, 其变色时间由供需双方商定.。
磷化技术规范
目次1 范围 (1)2 引用标准 (1)3 定义 (1)4 工艺鉴定要求 (1)4.1 总则 (1)4.2 设计要求 (2)4.3 鉴定程序 (2)4.4 试验及试片要求 (2)4.5 试验方法及质量指标 (3)4.6 鉴定状态的保持 (3)5 批生产检验要求 (3)5.1 工艺要求 (3)5.2 磷化膜层质量要求 (3)深圳XXX有限公司企业技术规范磷化技术规范1 范围1.1 本规范规定了基体材料为冷轧钢或镀锌钢板的工件喷涂前磷化处理的工艺要求及其质量要求。
1.2 本规范适用于工艺评审和批生产质量检验。
2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
在标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 4956-85 磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法GB/T 10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验ISO 2409 涂料和清漆 ____ 交叉切割试验3 术语无4 工艺鉴定要求4.1 总则生产者的工艺设备、工艺流程、质量保证措施应在其主要的工艺文件中加以说明。
生产者的工艺质量必须满足第 4 节的要求。
4.2 设计要求在XXX公司产品上所应用的磷化工艺必须是锌系磷化;生产者应保持并遵守经XXX技术有限公司正式批准的工艺和检验文件。
4.3 鉴定程序被鉴定的工厂必须完成以下全部试验工作,这些试验必须在零件批生产所用的加工和检测条件下完成:试片加工 (注1)表面处理 (注2)试片检查及测试提供试验报告(注3)及试片给XXX 技术有限公司的质检部门以便复验。
注1:鉴定用试片可由XXX 技术有限公司完成并提供给被鉴定工厂。
注2:所有试片必须同时进行处理。
注3:试验报告的发出者必须是XXX 技术有限公司质量鉴定部门认可的试验室或单位。
4.4 试验及试片要求4.4.1 试片要求材料: 冷轧钢板尺寸: 80×125×1 ~ 4 (mm)表面粗糙度: Ra ≤ 1 μm表面处理: 锌系磷化;根据鉴定要求选择后处理喷漆或喷粉(注意喷涂必须在磷化完成后 24小时以内进行)4.4.2 试验项目及试片数量下表给出了工艺鉴定所需的试验项目和试片数量要求: 3漆层(或粉末涂层)附着力3+3 ①耐蚀性3膜层厚度所有试片外观试片数量(片) 试验项目注:① 其中三片为提供XXX 技术有限公司进行复验用。
磷化处理工艺流程
磷化处理工艺流程磷化处理是一种常见的金属表面处理工艺,通过在金属表面形成一层磷化膜来改善金属的表面性能。
磷化处理工艺流程主要包括前处理、磷化处理和后处理三个步骤。
首先是前处理。
在进行磷化处理之前,需要对金属表面进行清洗和脱脂处理,以去除表面的油污和杂质,保证磷化处理的效果。
清洗和脱脂处理可以采用碱性清洗剂和有机溶剂,也可以采用超声波清洗设备进行清洗,确保金属表面的清洁度和光洁度。
接下来是磷化处理。
磷化处理是将金属置于含有磷酸盐的酸性磷化液中进行处理,使金属表面生成一层磷化膜。
磷化液的成分通常包括磷酸盐、酸类和添加剂等。
在磷化处理过程中,磷酸盐会与金属表面发生化学反应,生成磷化膜,从而提高金属的耐腐蚀性能和润滑性能。
磷化处理的时间和温度会影响磷化膜的厚度和性能,需要根据具体情况进行调节。
最后是后处理。
磷化处理后,需要对金属进行中和、清洗和涂油等后处理工序。
中和是将金属从磷化液中取出后,放入碱性溶液中进行中和处理,以中和残留在金属表面的酸性物质。
清洗是利用清洗液对金属表面进行清洗,去除残留的磷化液和杂质。
涂油是在金属表面形成一层保护性的润滑膜,提高金属的耐磨性和耐腐蚀性。
总的来说,磷化处理工艺流程包括前处理、磷化处理和后处理三个步骤,通过这些步骤可以使金属表面形成一层磷化膜,提高金属的表面性能和使用寿命。
在进行磷化处理时,需要严格控制处理参数,确保磷化膜的质量和性能。
同时,还需要注意环保和安全,合理处理废液和废气,保护环境和人身安全。
希望本文能够对磷化处理工艺有所帮助,谢谢阅读!。
磷化工艺
磷化工艺1 防锈磷化工艺磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。
经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年(对涂油工件而言),广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈,防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。
铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液,不含氧化类促进剂,并且有高游离酸度。
这种铁系磷化处理温度高于95℃,处理时间长达30min以上,磷化膜重大于10g/m2,并且有除锈和磷化双重功能。
这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢,现在应用很少。
锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能,磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状,是应用最为广泛的防锈磷化。
加与不加促进剂均可,如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。
通常处理温度80~100℃,处理时间10~20min,膜重在7.5克/m2以上。
锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化,通常采用硝酸盐作为促进剂,处理温度80~90℃,处理时间10~15min,磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。
防锈磷化一般工艺流程:除油除锈——水清洗——表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐处理——烘干——涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象,采用表面调整活化可细化晶粒。
锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。
锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化。
铁系磷化一般不需要调整活化处理。
磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性,如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍,见表1。
表1 磷化膜与涂油复合对耐蚀性的影响摘自 Freeman D B.Phosphating and Metal PretreatmentWoodhead-Faukner,1986.2 耐磨减摩润滑磷化工艺对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件,它不仅承受一次载荷,而且还有运动摩擦,要求工件能减摩、耐摩。
锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性,能耐磨损,磷化膜具有较好的减摩润滑作用。
磷化工艺技术
磷化工艺技术磷化工艺技术是一种将金属表面覆盖上一层磷化膜的工艺,常用于金属防腐、增加金属表面硬度等方面。
下面是对磷化工艺技术的一些详细介绍。
磷化膜是一种由金属磷酸盐组成的覆盖在金属表面的一层化学膜层。
磷化膜具有很高的耐磨性、耐蚀性和防腐性,可以有效地保护金属表面,延长其使用寿命。
同时,磷化膜还可以增加金属材料的硬度,改善其表面质量。
磷化工艺技术分为化学磷化和电化学磷化两种。
化学磷化是通过将金属材料浸泡在含有磷酸盐和氯化盐的溶液中,利用化学反应在金属表面形成磷化膜。
电化学磷化是在电解质溶液中,将金属材料作为阳极,在施加电流的情况下,在金属表面上形成磷化膜。
磷化工艺技术的优点主要体现在以下几个方面:首先,磷化膜具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,可以有效地保护金属材料;其次,磷化膜的形成过程简单,不需要复杂的设备和工艺步骤,成本较低;再次,磷化膜可以增加金属材料的硬度,提高其表面质量和使用寿命;最后,磷化膜可以增加金属材料的涂装附着力,使涂层更加牢固。
然而,磷化工艺技术也存在一些问题。
首先,磷化膜的厚度很难控制,在磷化过程中容易产生不均匀的情况。
其次,磷化过程需要一定的时间,不能够实时完成,导致生产周期较长。
此外,磷化溶液中的磷酸盐和氯化盐对环境有一定的污染。
为了解决这些问题,各个行业对磷化工艺技术进行了不断的改进和研究。
研究人员通过调节磷化溶液的组成和浓度,优化磷化工艺参数,提高磷化的效果和一致性。
此外,还发展了一些新的磷化工艺技术,如有机磷化、浸泡磷化等,以满足不同行业对磷化膜的需求。
总之,磷化工艺技术是一种重要的表面处理工艺,可以为金属材料提供保护和改良。
随着科技的不断进步和需求的不断增加,磷化工艺技术将会不断发展,更好地满足社会的需求。
酸洗磷化工艺
酸洗磷化工艺一、目的:除去线材表面的氧化膜,并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜,以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中,对工模具的擦伤。
二、作业流程:(一)、酸洗:将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分钟,其目的是除去线材表面的氧化膜。
(二)、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。
(三)、草酸:增加金属的活性,以使下一工序生成的皮膜更为致密。
(四)、皮膜处理:将盘元浸入磷酸盐,钢铁表面与化成处理液接触,钢铁溶解生成不溶性的化合物(如Zn2Fe(Po4)2?4H2o),附着在钢铁表面形成皮膜。
(五)、清水:清除皮膜表面残余物。
(六)、润滑剂:由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低,不能赋予加工时充分的润滑性,但与金属皂(如钠皂)反应形成坚硬的金属皂层,可以增加其润滑性能。
酸洗1) 盐酸溶液浓度一般控制在5%~25%。
每天开始工作前要检查酸洗液浓度,并检查每槽酸液位,当酸槽液位不够时,需根据酸槽浓度添加酸或加水,补充到所需液位;当亚铁粒子浓度较高时,一般不再加入新酸。
当酸液浓度小于5%,氯化亚铁含量大于150克/升时,需更换新酸。
2) 三个盐酸槽中配置不同浓度的盐酸,分别为5%<低浓度≤10%,10%<中等浓度≤20%,20%<高浓度≤25%,线材经过酸池顺序为低浓度到中等浓度再到高浓度酸液,对退火后中碳合金钢只在低浓度和中等浓度酸液中酸洗。
酸洗时间与温度、酸液浓度、氧化皮厚度形态及盘料的粗细等有关,可参表1,具体酸洗时间根据实际情况而定。
表1.酸洗时间3) 为了盘料在酸池中浸泡时间的同步,退火线和非退火线、氧化皮厚与氧化皮薄的盘料不准安排在同一吊钩上生产;4) 待酸洗的材料上不能沾上油污,尤其要防止行车滴油污染材料,如果发现油污,应该先用碱清洗。
5) 酸洗时要松捆酸洗,不要扎腰。
操作中要认真检查、勤翻料。
6) 对于退火异常线材表面氧化皮难以除去或表面污垢难以去除的线材应在弱酸中浸泡10~20分钟后进行水洗,水洗过后放在酸洗区域外生锈1~2天后,再次酸洗;7) 酸洗作业中,若遇行车损坏或停电等其他特殊状况而不能继续操作时,要注意浸泡在酸中线材的品质,并向主管反映处理。
磷化工艺简介
磷化工艺简介磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史,大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜,最早的可靠记载是英国Charles Ross于1869年获得的专利(B.P.No.3119)。
从此,磷化工艺应用于工业生产。
在近一个世纪的漫长岁月中,磷化处理技术积累了丰富的经验,有了许多重大的发现。
一战期间,磷化技术的发展中心由英国转移至美国。
1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。
这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展,拓宽了磷化工艺的发展前途。
Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液,克服T许多缺点,将磷化处理时间提高到lho 1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min, 1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展,即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。
二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只是稳步的发展和完善。
磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业。
这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。
当前,磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。
(二)磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转换膜处理,主要应用于钢铁表面磷化,有色金属(如铝、锌)件也可应用磷化。
(三)磷化基础知识磷化原理1、磷化工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。
2、磷化原理钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10)中,磷化膜的生成反应如下:吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或吸热吸热3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金,在磷酸作用下,Fe和FeC3形成无数原电池,在阳极区,铁开始熔解为Fe2+,同时放出电子。
磷化技术规程氢熏蒸
磷化技术规程氢熏蒸磷化技术规程氢熏蒸是一种常见的金属防腐方法,多用于钢铁制品的表面处理。
该技术能够在金属表面形成一层磷化膜,提高材料的耐腐蚀性能和涂装附着力。
本文将详细介绍磷化技术规程氢熏蒸的原理、工艺流程以及注意事项。
一、磷化技术规程氢熏蒸原理磷化技术规程氢熏蒸是通过将金属材料置于氢气环境中,在一定的温度和压力下进行处理。
在这种条件下,氢气与金属表面的氧化物反应生成金属磷化物,并与金属表面形成一层均匀致密的磷化膜。
磷化膜能够提高金属材料的耐腐蚀性能、磨蚀性能和抗疲劳性能,同时也能够增强涂装附着力。
二、磷化技术规程氢熏蒸的工艺流程磷化技术规程氢熏蒸的工艺流程一般包括准备工作、磷化处理、清洗处理、干燥处理等环节。
1.准备工作:将待处理的金属材料进行表面预处理,例如去除油污、锈蚀和氧化物等。
同时,还需要检查设备的运行状态,确保设备的安全性和稳定性。
2.磷化处理:将经过准备工作的金属材料放置于磷化槽中,并将磷化槽密封。
然后,通过恒温恒湿的方式,在磷化槽中注入氢气,并根据不同的金属材料选择不同的磷化溶液。
磷化溶液中含有特定的磷酸盐和金属离子,这些成分能够与金属表面发生反应生成磷化膜。
3.清洗处理:磷化处理结束后,将金属材料从磷化槽中取出,进行清洗处理。
清洗的目的是去除磷化槽中残留的磷化溶液和金属离子,并将不需要的磷化膜清除掉。
4.干燥处理:清洗处理完成后,将金属材料放入烘干设备中,进行干燥处理。
干燥的目的是除去金属表面的水分,以防止磷化膜的脱落或不均匀。
三、磷化技术规程氢熏蒸的注意事项在进行磷化技术规程氢熏蒸时,需要注意以下几个方面:1.安全性:磷化技术规程氢熏蒸是在高温和高压环境下进行的,因此需要加强安全防护措施,确保操作人员的生命安全。
2.温度和压力控制:磷化溶液的磷化效果受到温度和压力的影响。
因此,在进行磷化处理时,需要精确控制温度和压力的参数,以保证磷化效果。
3.时间控制:不同材料的磷化时间是有区别的,因此需要根据具体的金属材料选择适当的磷化时间,以保证磷化膜的质量。
磷化的技术工艺手册
磷化的技术工艺手册磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
1 基本原理磷化过程包括化学与电化学反应。
不同磷化体系、不同材质的磷化反应机理比较复杂。
虽然科学家在这方面已做过大量的研究,但至今未完全弄清楚。
在很早以前,曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理:8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4 Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑Me为Mn、Zn 等,Machu等认为,钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡,将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜,并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。
这个机理解释比较粗糙,不能完整地解释成膜过程。
随着对磷化研究逐步深入,当今,各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成:①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低Fe – 2e→ Fe2+2H2-+2e→2[H] (1)+H2②促进剂(氧化剂)加速[O]+[H] → [R]+H2OFe2++[O] → Fe3++[R]式中[O]为促进剂(氧化剂),[R]为还原产物,由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子,加快了反应(1)的速度,进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。
同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。
③磷酸根的多级离解H3PO4 = H2PO4-+H+ = HPO42-+2H+ = PO43-+3H-(3)由于金属表面的H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终为PO43-。
④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43-与溶液中(金属界面)的金属离子(如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+)达到溶度积常数Ksp时,就会形成磷酸盐沉淀Zn2++Fe2++ PO43-+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓(4)3Zn2++2PO43-+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓(5)磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核,晶核继续长大成为磷化晶粒,无数个晶粒紧密堆集成磷化膜。
磷化作业指导书
磷化作业指导书引言概述:磷化作业指导书是用于指导磷化工作的一份重要文件,旨在确保磷化作业的安全、高效进行。
本文将分为五个部份,分别介绍磷化作业的背景和意义、磷化作业前的准备工作、磷化作业的操作步骤、磷化作业中的注意事项以及磷化作业后的处理方法。
一、磷化作业的背景和意义:1.1 磷化作业的定义和作用:磷化是一种表面处理技术,通过在金属表面形成一层磷化膜,提高金属的耐蚀性和耐磨性。
1.2 磷化作业的应用领域:磷化广泛应用于汽车、航空航天、机械创造等领域,用于改善金属表面性能。
1.3 磷化作业的重要性:磷化作业能够有效延长金属制品的使用寿命,提高产品质量和降低生产成本。
二、磷化作业前的准备工作:2.1 设备和材料准备:准备好磷化槽、磷化液、清洗剂、防护设备等所需设备和材料。
2.2 工作环境准备:确保磷化作业场所通风良好,并配备必要的安全设施,如防护眼镜、手套等。
2.3 操作人员培训:对从事磷化作业的人员进行必要的培训,包括磷化作业的操作流程、安全注意事项等。
三、磷化作业的操作步骤:3.1 清洗工件:将待磷化的金属工件进行清洗,去除表面的油污和杂质。
3.2 磷化液配制:按照磷化工艺要求,将磷化液配制好,确保液体浓度和温度的准确控制。
3.3 磷化处理:将清洗后的工件浸入磷化槽中,控制磷化时间和温度,使其表面形成均匀的磷化膜。
四、磷化作业中的注意事项:4.1 安全防护措施:操作人员应佩戴防护眼镜、手套等防护设备,避免磷化液溅入眼睛或者皮肤。
4.2 操作规范:按照磷化作业指导书的要求进行操作,不得随意更改操作步骤和工艺参数。
4.3 废液处理:磷化作业产生的废液应按照环保要求进行处理,不得随意排放或者倾倒。
五、磷化作业后的处理方法:5.1 清洗工件:磷化后的工件应进行清洗,去除表面的磷化液残留物。
5.2 检验工件:对磷化后的工件进行质量检验,确保磷化效果符合要求。
5.3 安全存储:将磷化后的工件进行安全存储,避免受到外界环境的污染或者损坏。
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磷化工艺(关于磷化的详细技术文件)磷化(I)——基本原理及分类磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
1 基本原理磷化过程包括化学与电化学反应。
不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。
虽然科学家在这方面已做过大量的研究,但至今未完全弄清楚。
在很早以前,曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理:8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4=Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO 渣)+8H2↑Me为Mn、Zn 等,Machu等认为,钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡,将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜,并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。
这个机理解释比较粗糙,不能完整地解释成膜过程。
随着对磷化研究逐步深入,当今,各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成:① 酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低Fe – 2e→ Fe2+2H2-+2e→2[H] (1)H2② 促进剂(氧化剂)加速[O]+[H] → [R]+H2OFe2++[O] → Fe3++[R]式中[O]为促进剂(氧化剂),[R]为还原产物,由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子,加快了反应(1)的速度,进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。
同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。
③ 磷酸根的多级离解H3PO4 H2PO4-+H+ HPO42-+2H+ PO43-+3H- (3)由于金属表面的H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终为PO43-。
④ 磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43-与溶液中(金属界面)的金属离子(如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+)达到溶度积常数K sp时,就会形成磷酸盐沉淀Zn2++Fe2++PO43-+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓ (4)3Zn2++2PO43-+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓ (5)磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核,晶核继续长大成为磷化晶粒,无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。
磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣Fe3++PO43-=FePO4 (6)以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程,还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。
从以上机理可以看出:适当的氧化剂可提高反应(2)的速度;较低的H+浓度可使磷酸根离解反应(3)的离解平衡更易向右移动离解出PO43-;金属表面如存在活性点面结合时,可使沉淀反应(4)(5)不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核;磷化沉渣的产生取决于反应(1)与反应(2),溶液H+浓度高,促进剂强均使沉渣增多。
相应,在实际磷化配方与工艺实施中表面为:适当较强的促进剂(氧化剂);较高的酸比(相对较低的游离酸,即H+浓度);使金属表面调整到具备活性点均能提高磷化反应速度,能在较低温度下快速成膜。
因此在低温快速磷化配方设计时一般遵循上述机理,选择强促进剂、高酸比、表面调整工序等。
关于磷化沉渣。
因为磷化沉渣主要是FePO4,要相减少沉渣量就必须降低Fe3+的产生量,即通过两个方法:降低磷化液的H+浓度(低游离酸度)减少Fe2+氧化成为Fe3+。
锌材与铝材磷化机理基本与上相同。
锌材的磷化速度较快,磷化膜只有磷酸锌盐单一组成,并且沉渣很少。
铝材磷化一般要加入较多的氟化合物,使之形成AlF3、 AlF63-,铝材磷化步聚与上述机理基本相同。
2 磷化分类磷化的分类方法很多,但一般是按磷化成膜体系、磷化膜厚度、磷化使用温度、促进剂类型进行分类。
2.1 按磷化膜体系分类按磷化成膜体系主要分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
锌系磷化槽液主体成他是:Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等。
形成的磷化膜主体组成(钢铁件):Zn3(po4)2·4H2O 、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。
磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。
广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。
锌钙系磷化槽液主体成分是:Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。
形成磷化膜的主体组成(钢铁件):Zn2Ca(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O。
磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大的针状晶粒),孔隙较少。
应用于涂装前打底及防腐蚀。
锌锰系磷化槽液主体组成:Zn2+、Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它一些添加物。
磷化膜主体组成:Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O、(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O,磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型,孔隙较少。
广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。
锰系磷化槽液主体组成:Mn2+、NO3-、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。
在钢铁件上形成磷化膜主体组成:(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O。
磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集颗状。
广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。
铁系磷化槽液主体组成:Fe2+、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。
磷化膜主体组成(钢铁工件):Fe5H2(PO4)4·4H2O,磷化膜厚度大,磷化温度高,处理时间长,膜孔隙较多,磷化晶粒呈颗粒状。
应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑。
非晶相铁系磷化槽液主体成分:Na+(NH4+)、H2PO4、H3PO4、MoO4-(ClO3-、NO3-)以及其它一些添加物。
磷化膜主体组成(钢铁件):Fe3(PO4)2·8H2O, Fe2O3,磷化膜薄,微观膜结构呈非晶相的平面分布状,仅应用于涂漆前打底。
2.2 按磷化膜的厚度分类按磷化膜厚度(磷化膜重)分,可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种。
次轻量级膜重仅0.1~1.0g/m2,一般是非晶相铁系磷化膜,仅用于漆前打底,特别是变形大工件的涂漆前打底效果很好。
轻量级膜重1.1~4.5 g/m2,广泛应用于漆前打底,在防腐蚀和冷加工行业应用较少。
次重量级磷化膜厚4.6~7.5 g/m2,由于膜重较大,膜较厚(一般>3μm),较少作为漆前打底(仅作为基本不变形的钢铁件漆前打底),可用于防腐蚀及冷加工减摩滑润。
重量级膜重大于7.5 g/m2,不作为漆前打底用,广泛用于防腐蚀及冷加工。
2.3 按磷化处理温度划分按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。
常温磷化就是不加温磷化。
低温磷化一般处理温度30~45℃。
中温磷化一般60~70℃。
高温磷化一般大于80℃。
温度划分法本身并不严格,有时还有亚中温、亚高温之法,随各人的意愿而定,但一般还是遵循上述划分法。
2.4 按促进剂类型分类由于磷化促进剂主要只有那么几种,按促进剂的类型分有利于槽液的了解。
根据促进剂类型大体可决定磷化处理温度,如NO3-促进剂主要就是中温磷化。
促进剂主要分为:硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯 酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等主要类型。
每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用,有不少的分支系列。
硝酸盐型包括:NO3-型,NO3-/NO2-(自生型)。
氯酸盐型包括:ClO3-,ClO3-/ NO3-,ClO3-/ NO2-。
亚硝酸盐包括:硝基胍R- NO2-/ ClO3-。
钼酸盐型包括:MoO4-, MoO4-/ ClO3-, MoO4-/ NO3-。
磷化分类方法还有很多,如按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化等。
磷化(Ⅱ)——磷化前的预处理一般情况下,磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面(二合一、三合一、四合一例外)。
工件在磷化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预处理。
特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整,使金属表面具备一定的“活性”,才能获得均匀、细致、密实的磷化膜,达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。
因此,磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础。
1 除油脂除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。
包括机械法、化学法两类。
机械法主要是:手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。
化学法主要:溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗,低碱性清洗剂清洗。
以下介绍化学法除油脂工艺。
1.1 溶剂清洗溶剂法除油脂,一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法。
最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。
蒸汽脱脂速度快,效率高,脱脂干净彻底,对各类油及脂的去除效果都非常好。
在氯代烃中加入一定的乳化液,不管是浸泡还是喷淋效果都很好。
由于氯代卤都有一定的毒性,汽化温度也较高,再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现,溶剂蒸汽和乳液除油脂方法现在已经很少使用了。
1.2 酸性清洗剂清洗酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。
它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理,并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用,达到除油脂的目的。
酸性清洗剂可在低温和中温下使用。
低温一般只能除掉液态油,中温就可除掉油和脂,一般只适合于浸泡处理方式。
酸性清洗剂主要由表面活性剂(如OP类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型)、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。
由于它兼备有除锈与除油脂双重功能,人们习惯称之为“二合一”处理液。
常见的酸性清洗剂配方留的Cl-、SO42-对工件的后腐蚀危害很大。
而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患,但磷酸成本较高,清洗效率低些。
对于锌件,铝件一般不采用酸性清洗剂清洗,特别锌件在酸中的腐蚀极快。
1.3强碱液清洗强碱液除油脂是一种传统的有效方法。
它是利用强碱对植物油的皂化反应,形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。
纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂。
因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂,一般是磺酸类阴离子活性剂,利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。
强碱液除油脂的使用温度都较高,通常〉80℃。
常用强碱液清洗配方与工艺如下:氢氧化钠 5%~10%硅酸钠 2%~8%磷酸钠(或碳酸钠) 1%~10%表面活性剂(磺酸类)2%~5%处理温度 >80℃处理时间 5~20min处理方式 浸泡、喷淋均可强碱液除油脂需要较高温度,能耗大,对设备腐蚀性也大,并且材料成本并不算低,因此这种方法的应用正逐步减少。
1.4低碱性清洗液清洗低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。
它的碱性低,一般pH值为9~12。
对设备腐蚀较小,对工件表面状态破坏小,可在低温和中温下使用,除油脂效率较高。