钢铁材料的磷化生产
第3章 钢铁的磷化
![第3章 钢铁的磷化](https://img.taocdn.com/s3/m/c1cb03c8aa00b52acfc7ca11.png)
Metal grains
Amorphous precipitation
B段:电势变正,形成磷化膜非晶底层 3Me(H2PO4)2 → Me3(PO4)2 ↓+ 4H3PO4
a' 段:基体金属还在继续溶解 Fe + 2H3PO4→Fe(H2PO4)2 + H2↑
Iron phosphate
C段:电势缓慢变正,对应磷化膜的形成过程
1~60
锰系 铁系 锌钙系
1~60 5~10 1~15
[Zn2Ca(PO4)2•2H2O 浅灰→深灰 ] 结晶状 [Zn2Fe(PO4)2•4H2O] [ZnFe Mn (PO4)2•4H2O] Fe2O3 [Fe3 (PO4)2•8H2O] 灰→深灰结 晶状
锌锰系
1~60
碱金属轻铁系
暗灰彩红色 0.5~1.0 无定型
• 磷化膜由一系列大小不同的晶体所组 成 • 在晶体的连结点上形成具有细小裂缝 的多孔结构 • 多孔的晶体结构使钢铁件表面的耐蚀 性、吸附性、减摩性等得以改善
(a)锌系钼酸盐复合磷化膜
(b) 锌系钒酸盐复合磷化膜
• 磷化膜的厚度一般在1~50mm
• 具有良好的高温耐蚀性,在200~300 ℃仍具有一定的耐蚀性 • 温度过高(达450℃),膜层防蚀能力 显著下降 • 大气及矿物油、动植物油、苯、甲苯 等有机气氛中均具有很好的抗蚀能力 • 在酸、碱、雨水及水蒸气中耐蚀性能 差
铁系
P P比 100 % PH
P+H——磷化膜总量 H——Zn3(PO4)2· 4H2O P——除Zn3(PO4)2· 4H2O以外的物质
P—Zn2Fe(PO4)2· 4H2O (磷叶石,Phosphophyllite,[fsfu'filait]) H—Zn3(PO4)2· 4H2O (磷锌矿,Hopeite,[həu'pait] ) P比越高的磷化膜,其耐酸碱、防腐蚀性能越好
钢铁的锌系磷化
![钢铁的锌系磷化](https://img.taocdn.com/s3/m/d395e734f342336c1eb91a37f111f18582d00c54.png)
钢铁的锌系磷化介绍钢铁的锌系磷化是一种常用的防腐涂层技术。
通过在钢铁表面形成一层锌系磷化膜,可以有效地提高钢铁的耐腐蚀性能。
本文将介绍钢铁的锌系磷化的原理、应用场景以及制备方法。
原理钢铁的锌系磷化是一种化学转化涂层技术,通过在钢铁表面形成一层磷酸盐的膜,可以降低钢铁表面的电极电位,形成一种阴极保护的效果。
同时,在磷化膜的表面还可形成一层锌层,进一步提高防腐性能。
钢铁的锌系磷化的防腐机理主要有以下几个方面:1.阴极保护:磷酸盐膜具有一定的电阻性,可以降低钢铁表面的电极电位,从而形成一种阴极保护的效果,延缓钢铁表面的腐蚀速度。
2.锌层保护:在磷化膜的表面形成一层锌层,可以进一步提高防腐性能。
锌具有较高的阳极溶解电位,可以起到防腐的作用。
3.磷酸盐膜的吸附能力:磷酸盐膜具有良好的吸附能力,可以与钢铁表面的氧化铁发生反应,形成一个致密的磷酸盐膜。
这种膜具有很好的附着力和耐腐蚀性能。
应用场景钢铁的锌系磷化技术广泛应用于钢结构、汽车零部件、船舶、建筑材料等领域。
主要用于提高钢铁材料的耐腐蚀性能,延长使用寿命。
具体应用场景包括:1.钢结构:钢结构在室内外环境下易受到腐蚀,通过施加锌系磷化涂层可以有效延缓腐蚀速度,提高钢结构的耐久性。
2.汽车零部件:汽车零部件常暴露在潮湿、多灰尘的环境中,易受到腐蚀影响。
通过施加锌系磷化涂层可以提高零部件的耐腐蚀性能,延长使用寿命。
3.船舶:船舶在海洋环境中容易受到海水腐蚀。
通过施加锌系磷化涂层可以提高船舶的耐腐蚀性能,延长使用寿命。
4.建筑材料:建筑材料在室外环境下易受到大气环境和酸雨的腐蚀。
通过施加锌系磷化涂层可以提高建筑材料的耐腐蚀性能,延长使用寿命。
制备方法钢铁的锌系磷化有多种制备方法,常用的方法包括酸洗法、电化学法和浸泡法等。
1.酸洗法:将钢铁表面经过酸洗处理,去除表面的氧化铁和杂质,然后放入磷酸盐溶液中进行磷化反应。
这种方法制备的锌系磷化膜结构致密,耐腐蚀性能较好。
磷化处理工艺
![磷化处理工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/d4516d46e97101f69e3143323968011ca300f707.png)
磷化处理工艺磷化处理是一种金属表面处理技术,广泛应用于钢铁、铝、镁等金属的防腐和装饰。
本文将详细介绍磷化处理工艺的原理、流程和影响因素。
一、磷化处理原理磷化处理是指在金属表面形成一层磷酸盐薄膜的过程。
该薄膜主要由金属磷酸盐组成,具有较高的耐腐蚀性和装饰性。
磷化处理过程中,金属表面与磷化液中的磷酸、氧化剂等发生化学反应,生成一层致密的磷酸盐薄膜。
二、磷化处理流程1.预处理:去除金属表面的油污、锈蚀等杂质,以提高磷化的效果。
2.酸洗:用酸洗液清洗金属表面,去除氧化层和锈蚀,为磷化处理做准备。
3.磷化:将金属表面浸泡在磷化液中,形成一层磷酸盐薄膜。
4.清洗:用清水冲洗金属表面,去除残留的磷化液和杂质。
5.干燥:将金属表面烘干,以防止生锈和影响后续加工。
三、磷化处理影响因素1.金属材质:不同材质的金属对磷化的反应不同,如钢铁、铝、镁等金属的磷化处理效果存在差异。
2.磷化液成分:磷化液的成分对磷化效果有重要影响,包括磷酸、氧化剂、促进剂等成分的选择和配比。
3.处理温度和时间:处理温度和时间对磷化效果也有重要影响,温度过高或过低、时间过长或过短都可能影响磷化效果。
4.表面预处理:金属表面的预处理对磷化效果也有很大影响,如油污、锈蚀等杂质的去除程度直接影响磷化效果。
5.环境湿度:环境湿度对磷化效果也有一定影响,湿度过高可能导致磷化膜质量下降。
四、磷化处理的应用1.防腐:磷化膜具有较高的耐腐蚀性,可用于钢铁、铝、镁等金属的防腐处理。
例如,在建筑、船舶、汽车等领域,磷化处理被广泛应用于金属结构的防腐保护。
2.装饰:磷化膜具有较好的装饰性,可用于金属表面的美化处理。
例如,在电子产品、家具等领域,磷化处理被广泛应用于产品的外观装饰。
3.耐磨:磷化膜还具有较好的耐磨性,可用于提高金属表面的耐磨性能。
例如,在机械零件、工具等领域,磷化处理被广泛应用于提高产品的耐磨性能。
4.粘合:磷化膜还可以作为粘合剂使用,将不同金属材料粘合在一起。
冷轧钢板磷化工艺流程
![冷轧钢板磷化工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/16dacbf159f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e92437.png)
冷轧钢板磷化工艺流程冷轧钢板磷化工艺流程冷轧钢板磷化是将金属表面与磷化液反应,产生一层磷化物保护层的化学处理方法。
它广泛应用于钢铁制品、汽车、电器、建筑等行业,在对钢材表面进行防腐蚀、电气绝缘、增强涂层附着力等领域有广泛应用。
整体工艺流程:1. 预处理:钢板表面去油、浸蚀,使得其在后续的磷化液处理中更易于形成磷化保护层。
2. 缸槽清洗:将钢板放置于洗涤槽内,进行浸泡清洗,去除不纯物质。
3. 磷酸浸泡:将钢板放入磷酸液中浸泡,使其表面与磷酸进行反应。
4. 洗涤处理:将钢板取出,用热水或冷水进行冲洗。
5. 中和处理:将钢板放入中和液中,对其进行中和处理。
6. 工艺完成:将钢板取出,进行烘干处理。
详细描述:1. 预处理在钢板进行磷化处理之前,首先需要进行预处理。
预处理是为了去除钢板表面的不纯物质,使得钢板表面更加纯净,更有利于其与磷化液之间产生化学反应。
预处理主要分为去油和浸蚀两个步骤。
去油处理是指用特殊的化学药品去掉钢板表面的油脂。
在去油处理之前,需要先进行清洗,用水冲洗钢板表面,去除表面的灰尘和杂物。
然后加入去油剂,将钢板放入去油槽内进行浸泡处理,时间一般为1-2分钟。
去油后,需要再次用水进行冲洗,保证钢板表面绝对干净。
浸蚀处理是指将钢板放入浸蚀液中进行处理,使其表面形成钝化层,从而提高其抗腐化能力。
浸蚀液的成分通常为硝酸和氢氟酸,浸蚀液的温度一般在30℃左右,浸泡时间为5分钟左右。
浸蚀后,再次用水清洗表面,确保表面干净无油。
2. 缸槽清洗将经过预处理的钢板放入清洗槽内进行清洗,清除表面残留物。
缸槽清洗采用封闭式清洗槽,将钢板放入清洗槽内,槽内注满清洗液体,使用搅拌器,利用清洗液体的冲刷作用对钢板表面进行清洗。
清洗液的成分通常为过氧化氢和有机溶剂,清洗液的温度一般在40-50℃之间,工作时间约为2-5分钟。
清洗完毕后,使用清水对钢板进行冲洗,去除表面清洗液的残留物,确保钢板表面干净无杂质。
3. 磷酸浸泡将经过缸槽清洗的钢板放入磷酸浸泡槽中,进行磷酸浸泡处理,使其表面形成一层磷化物。
钢铁磷化作业指导书
![钢铁磷化作业指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/816f99820d22590102020740be1e650e52eacfe1.png)
钢铁磷化作业指导书一、作业目的钢铁磷化作业是指对钢铁表面进行磷化处理,以提高钢铁的耐腐蚀性和润滑性能。
本指导书旨在确保钢铁磷化作业的安全、高效进行,保证产品质量。
二、作业前准备1. 安全措施:a. 确保作业场所通风良好,避免有毒气体积聚;b. 工作人员必须穿戴防护服、防护手套、护目镜等个人防护装备;c. 确保作业场所有灭火器材和急救设备;d. 作业人员需接受相关安全培训,了解紧急情况下的应急处理方法。
2. 设备准备:a. 磷化槽:确保磷化槽内液位正常,温度稳定在指定范围内;b. 清洗槽:确保清洗槽内液位充足,清洗液浓度符合要求;c. 酸洗槽:确保酸洗槽内液位充足,酸洗液浓度符合要求;d. 磷化剂:确保磷化剂储存充足,质量合格。
三、作业步骤1. 钢铁表面准备:a. 清洗:将待磷化的钢铁件放入清洗槽中,使用清洗液彻底清洗表面油污、杂质等;b. 酸洗:将清洗后的钢铁件放入酸洗槽中,浸泡一段时间,去除表面的氧化物和锈蚀物;c. 冲洗:将酸洗后的钢铁件放入清水中冲洗,确保酸洗剂完全被冲洗干净。
2. 磷化处理:a. 将冲洗后的钢铁件放入磷化槽中,确保钢铁件完全浸入磷化液中;b. 控制磷化槽内的温度在指定范围内,一般为40-60摄氏度;c. 根据磷化液的浓度要求,控制磷化液的添加量和磷化时间;d. 确保磷化槽内的搅拌器正常运转,以保证液体均匀分布。
3. 磷化后处理:a. 将磷化后的钢铁件从磷化槽中取出,放入清水中彻底冲洗干净;b. 将冲洗后的钢铁件进行烘干处理,确保表面无水分残留;c. 检查磷化后的钢铁件表面是否均匀、光滑,无明显缺陷。
四、作业注意事项1. 严格遵守安全操作规程,佩戴个人防护装备,确保作业人员的安全;2. 定期检查和维护磷化槽、清洗槽、酸洗槽等设备,确保其正常运行;3. 定期检测磷化液的浓度和PH值,确保其符合要求;4. 严禁将有毒有害物质倾倒到排水系统中,应妥善处理废液;5. 磷化槽内应保持良好的清洁状态,定期清理沉淀物和杂质;6. 作业人员应定期接受相关培训,了解新的操作规程和安全知识。
钢铁磷化作业指导书
![钢铁磷化作业指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/f8e21f71f6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8d35.png)
钢铁磷化作业指导书一、作业目的钢铁磷化是一种常见的表面处理工艺,通过在钢铁表面形成一层磷化膜,可以提高钢铁材料的耐腐蚀性能和润滑性能。
本作业指导书旨在提供详细的作业指导,确保钢铁磷化作业的质量和安全。
二、作业准备1. 磷化液准备:根据所需的磷化液配方,准确称取所需的化学品,并按照配方比例将其溶解于适量的水中。
2. 设备准备:确保作业所需的设备(如磷化槽、搅拌器、加热器等)完好无损,并进行必要的清洁和消毒。
3. 个人防护用品准备:确保所有作业人员配备了必要的个人防护用品,包括防护服、手套、护目镜、防毒面具等。
三、作业步骤1. 清洗:将待磷化的钢铁材料进行彻底清洗,去除表面的油污、灰尘等杂质。
可以使用溶剂、碱性清洗剂或超声波清洗等方法进行清洗,确保表面干净无污染。
2. 预处理:根据磷化液配方的要求,对清洗后的钢铁材料进行必要的预处理,如酸洗、酸蚀等。
预处理的目的是去除表面的氧化物和锈蚀物,为后续的磷化作业做好准备。
3. 磷化:将预处理后的钢铁材料浸入事先准备好的磷化液中,保持一定的温度和时间。
磷化液中的磷化剂会与钢铁表面的金属离子发生反应,形成一层磷化膜。
根据需要可以进行多次浸泡,以增加磷化膜的厚度。
4. 水洗:磷化完成后,将钢铁材料取出,进行充分的清洗和水洗,以去除残留的磷化液和杂质。
可以使用自来水或去离子水进行水洗,确保洗净彻底。
5. 中和:将磷化液中的废液进行中和处理,以减少对环境的污染。
可以使用中和剂将废液中的酸性或碱性物质中和至中性。
6. 除油:对磷化后的钢铁材料进行除油处理,去除表面的油污和残留的磷化液。
可以使用溶剂、碱性清洗剂或蒸汽清洗等方法进行除油处理。
7. 干燥:将除油后的钢铁材料进行充分的干燥,以去除表面的水分。
可以使用热风烘干、自然晾干或真空干燥等方法进行干燥。
四、作业注意事项1. 个人防护:在进行钢铁磷化作业时,必须佩戴好个人防护用品,包括防护服、手套、护目镜、防毒面具等。
避免磷化液接触皮肤、眼睛和呼吸道,以免引起刺激或伤害。
钢铁磷化作业指导书
![钢铁磷化作业指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/2cb2077286c24028915f804d2b160b4e767f81d1.png)
钢铁磷化作业指导书标题:钢铁磷化作业指导书引言概述:钢铁磷化作业是一项重要的表面处理工艺,它能够为钢铁制品提供良好的防腐蚀性能和装饰效果。
为了保证磷化作业的质量和效率,制定一份详细的作业指导书是必要的。
本文将从五个大点出发,详细阐述钢铁磷化作业的指导要点。
正文内容:1. 磷化作业前的准备1.1 确定磷化液配方:根据不同的钢铁材料和磷化要求,选择合适的磷化液配方,包括磷酸盐、酸性添加剂和腐蚀抑制剂等。
1.2 准备工件表面:对工件进行表面清洁处理,包括去除油污、锈蚀和氧化物等,以保证磷化液能够充分接触到工件表面。
2. 磷化作业的操作步骤2.1 清洗工件:将工件浸入去污剂中清洗,去除表面的油污和杂质。
2.2 酸洗处理:将工件浸入稀硫酸溶液中进行酸洗,去除表面的锈蚀和氧化物。
2.3 磷化处理:将工件浸入磷化液中进行磷化反应,形成磷化层。
2.4 中和处理:将磷化后的工件浸入碱性溶液中进行中和处理,以去除残留的酸性物质。
2.5 清洗和干燥:用清水冲洗工件,并进行干燥处理,以去除表面的残留物和水分。
3. 磷化作业中的注意事项3.1 安全操作:操作人员应佩戴防护手套、护目镜等个人防护装备,注意防止磷化液的溅洒和吸入。
3.2 控制磷化液浓度:根据工件的磷化要求,控制磷化液的浓度,避免浓度过高或过低对工件造成不良影响。
3.3 控制磷化时间:根据工件的材料和磷化要求,控制磷化时间,避免过长或过短导致磷化层质量不理想。
3.4 定期检测磷化液:定期检测磷化液的浓度和PH值,及时调整和更换磷化液,以保证作业质量。
3.5 废液处理:对废液进行合理处理,遵守环保要求,防止废液对环境造成污染。
4. 磷化作业的质量控制4.1 磷化层厚度检测:使用合适的测量仪器对磷化层的厚度进行检测,确保符合要求。
4.2 磷化层均匀性检测:通过目测或显微镜观察磷化层的均匀性,避免出现不均匀的情况。
4.3 磷化层附着力检测:使用合适的试验方法对磷化层的附着力进行检测,确保符合要求。
磷化简介
![磷化简介](https://img.taocdn.com/s3/m/a67cc9791711cc7931b7166f.png)
磷化简介磷化是金属材料防腐蚀的重要方法之一,其目的在于给基体金属提供防腐蚀保护、用于喷漆前打底、提高覆膜层的附着力与防腐蚀能力及在金属加工中起减摩润滑作用等。
按用途可分为三类:1、涂装性磷化2、冷挤压润滑磷化 3、装饰性磷化。
按所用的磷酸盐分类有:磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸铁系、磷酸锌锰系、磷酸锰系。
根据磷化的温度分类有:高温(80 ℃以上)磷化、中温(50~70℃)磷化、低温磷化(40 ℃左右)和常温磷化( 10~30 ℃)。
一、磷化成膜机理磷化主要有以下过程:(1)金属的溶解过程即金属与磷化液中的游离酸发生反应:M+H3PO4 = M(H2PO4)2+H2↑(2)促进剂的加速过程为:M(H2PO4)2+Fe+[O]→M3(PO4)2+FePO由于氧化剂的氧化作用,加速了不溶性盐的逐步沉积,使金属基体与槽液隔离,会限制甚至停止酸蚀的进行。
(3)磷酸及盐的水解磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐, 其分子式为Me(H2PO4)2,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及pH值下发生水解,产生游离磷酸:Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO43MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4H3PO4=H2PO4-+H+= HPO2-4 + 2H+ =PO3-4 + 3H+由于金属工件表面的H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。
(4 ) 磷化膜的形成当金属表面离解出的PO3-4与磷化槽液中的金属离子Zn2+、Mn2+、Fe2+达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面,晶粒持续增长,直到在金属工件表面生成连续不溶于水的牢固的磷化膜:3M2 + + 2PO3 -4 + 4H2O = M3 ( PO4 ) 2·4H2O ↓2 M2 + + Fe2 + + 2PO3 -4 + 4H2O= M2 Fe ( PO4 ) 2· 4H2O金属工件溶解出的Fe2+一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的Fe2+则氧化成Fe3+,生成FePO4沉淀,即磷化沉渣的主要成分之一。
电镀工艺学钢铁的氧化和磷化
![电镀工艺学钢铁的氧化和磷化](https://img.taocdn.com/s3/m/1b8a587386c24028915f804d2b160b4e767f8108.png)
电镀工艺学钢铁的氧化和磷化1. 介绍电镀是一种通过在金属表面形成一层薄膜来改善金属的性能和外观的技术。
氧化和磷化是电镀工艺学钢铁的两种常见方法。
本文将介绍电镀工艺学中钢铁的氧化和磷化过程。
2. 钢铁的氧化2.1 氧化的定义氧化是指金属与氧气发生化学反应,形成金属氧化物的过程。
在钢铁上形成的氧化物常常被称为铁锈。
2.2 钢铁的氧化机制钢铁的氧化过程是一个复杂的过程,它包括以下几个步骤:1.钢铁表面与氧气发生反应,生成氧化物。
2.氧化物在钢铁表面继续形成,形成一层紧密的氧化层。
3.氧化层的厚度逐渐增加,导致钢铁表面的颜色逐渐变暗。
2.3 钢铁氧化的原因钢铁氧化的主要原因是钢铁表面与空气中的氧气发生反应。
此外,湿度、温度和环境中的化学物质也会影响钢铁的氧化速度。
3. 钢铁的磷化3.1 磷化的定义磷化是指金属表面与含磷化学物质发生反应,形成一层磷化物覆盖金属表面的过程。
磷化可以改善金属表面的耐腐蚀性能和润滑性能。
3.2 钢铁的磷化机制钢铁的磷化过程可以分为以下几个步骤:1.钢铁表面与含磷化学物质发生反应,形成一层磷化物。
2.磷化物在钢铁表面进一步反应,形成一层均匀且致密的磷化层。
3.磷化层可以提供保护性的膜,减少钢铁表面的腐蚀。
3.3 钢铁磷化的应用钢铁的磷化广泛应用于冷轧钢板、汽车零部件、机械零件等领域。
磷化可以提高金属的耐腐蚀性能、润滑性能和胶接性能。
4. 比较氧化和磷化4.1 性能比较•氧化能增加钢铁的硬度,但会削弱其耐腐蚀性能。
•磷化能提高钢铁的耐腐蚀性能、润滑性能和胶接性能。
4.2 应用比较•氧化常用于装饰性电镀和防锈处理。
•磷化常用于提高钢铁的耐腐蚀性能和润滑性能。
5. 结论氧化和磷化是电镀工艺学中常用的对钢铁进行表面处理的方法。
通过氧化,钢铁可以获得增强硬度的特性,但会削弱其耐腐蚀性能。
而磷化可以提高钢铁的耐腐蚀性能、润滑性能和胶接性能。
根据不同的需求,可以选择氧化或磷化来对钢铁进行表面处理。
钢铁的磷化实验报告
![钢铁的磷化实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/7e12e5fc294ac850ad02de80d4d8d15abf230062.png)
一、实验目的1. 了解钢铁磷化处理的基本原理和工艺流程。
2. 掌握磷化处理对钢铁表面性能的影响。
3. 通过实验验证磷化处理对钢铁的防腐、耐磨、涂装性能的提升效果。
二、实验材料与设备1. 实验材料:A3钢片、磷酸二氢锌、磷酸、硝酸、盐酸、硫酸、脱脂剂、纯碱、表调剂等。
2. 实验设备:磷化槽、磁力搅拌器、加热器、电子天平、干燥箱、计时器等。
三、实验方法与步骤1. 预处理:- 将A3钢片放入脱脂剂中,浸泡10分钟,去除表面的油污。
- 清水冲洗,去除脱脂剂。
- 将钢片放入盐酸溶液中,浸泡5分钟,去除表面的锈迹。
- 清水冲洗,去除盐酸。
- 将钢片放入纯碱溶液中,调节pH值为11-12,进行中和处理。
- 清水冲洗,去除中和液。
2. 磷化处理:- 配制磷化液,按比例混合磷酸二氢锌、磷酸、硝酸等。
- 将处理好的钢片放入磷化槽中,调整磷化液温度至室温。
- 开启磁力搅拌器,使磷化液均匀搅拌。
- 将钢片浸泡在磷化液中,根据实验要求设定浸泡时间。
- 浸泡过程中,观察钢片表面变化,记录磷化过程。
3. 后处理:- 将磷化后的钢片取出,清水冲洗,去除磷化液。
- 将钢片放入干燥箱中,烘干至室温。
四、实验结果与分析1. 磷化膜外观:- 钢铁表面磷化处理后,形成一层灰黑色磷化膜,膜层均匀,无裂纹、气泡等缺陷。
2. 磷化膜厚度:- 使用电子天平称量磷化前后钢片的质量,根据质量差计算磷化膜厚度。
- 实验结果显示,磷化膜厚度约为10-20μm。
3. 磷化膜耐腐蚀性能:- 将磷化后的钢片浸泡在3.5%的NaCl溶液中,观察腐蚀情况。
- 实验结果显示,磷化膜具有良好的耐腐蚀性能,浸泡24小时后,钢片表面无明显腐蚀。
4. 磷化膜耐磨性能:- 使用磨耗试验机对磷化膜进行磨耗试验,记录磨耗量。
- 实验结果显示,磷化膜具有良好的耐磨性能,磨耗量较低。
5. 磷化膜涂装性能:- 将磷化后的钢片进行涂装,观察涂层结合情况。
- 实验结果显示,磷化膜与涂层结合良好,无脱落、起泡等现象。
钢铁的磷化处理
![钢铁的磷化处理](https://img.taocdn.com/s3/m/b5b6945d3b3567ec102d8af8.png)
钢铁的磷化处理一、概述钢铁零件在含有锰、铁锌、钙的磷酸盐溶液中,进行化学处理,使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做磷化处理(或称磷酸盐处理)。
二、磷化膜的外观及组成1、外观:由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色,特殊工艺可实现纯黑色、红色及彩色。
2、组成:磷酸盐[Me3(PO4)2]或磷酸氢盐(MeHPO4)晶体组成。
三、特点1、大气条件下稳定,与钢铁氧化处理相比,其耐腐蚀性较高,约高2-10倍,再进行重铬酸盐填充,浸油或涂漆处理,能进一步提高其耐腐蚀性。
2、具有微孔隙结构,对油类、漆类有良好的吸附能力。
3、对熔融金属无附着力。
4、磷化膜有教高的电绝缘性能。
5、厚度一般为10-20μm,因为磷化膜在形成过程中相应地伴随着铁进行溶解,所以尺寸改变较小。
四、用途1、防腐。
2、涂装底层,润滑性,再冷变形加工工艺中,能氧化摩擦,减少加工裂纹和表面拉伤。
3、要用来防止粘附低熔点的熔融金属。
4、变压器、电机的转子、定子及其他电磁装置的硅钢片均用磷化处理,而原金属的机械性能、强度、磁性等基本不变。
五、小结所需用的设备简单,操作方便,成本低,生产效率高,保护膜又有不少优点,因此在汽车、船舶、机器制造及航空工业都得到广泛的应用。
六、磷化种类用于生产的磷化处理方法有:高温、中温、低温的磷化处理,四合一磷化处理及黑色磷化处理等。
1、高温磷化处理:在90-98℃的温度下进行,溶液的游离酸度于总酸度的比值为1∶6-9,处理时间为15-20分钟。
特点:耐腐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较高,速度快,磷化膜粗细均匀。
溶液加热时间长,挥发量大,成分变化快,磷化膜易夹杂沉淀,沉淀物难清理。
2、中温磷化处理:在60-70℃的温度下进行。
溶液游离酸度与总酸度比值为1∶(10-15),处理时间为7-15分钟。
特点:溶液稳定,磷化速度快,生产效率高,容易成分复杂,难配制。
3、常温磷化处理:在室温下进行,溶液的游离酸度与总酸度的比值为1∶(20-30),处理时间为10-15分钟。
钢铁磷化作业指导书
![钢铁磷化作业指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/3fc889f81b37f111f18583d049649b6648d709b4.png)
钢铁磷化作业指导书一、引言钢铁磷化作业是一种常见的表面处理方法,用于提高钢铁材料的耐腐蚀性能和表面硬度。
本指导书旨在提供详细的操作步骤和注意事项,以确保磷化作业的安全性和效果。
二、作业准备1. 确保作业场所通风良好,以防止有害气体积聚。
2. 检查磷化槽和设备是否完好,确保其正常运行。
3. 准备所需的磷化液、清洗液、酸洗液、中和剂等化学品,并按照安全操作规程储存和使用。
三、作业步骤1. 检查待处理的钢铁材料,确保表面干净无油污和锈蚀。
2. 将钢铁材料放入清洗槽中,使用适当的清洗剂进行清洗,去除表面的油污和杂质。
3. 将清洗后的钢铁材料转移到酸洗槽中,使用适当的酸洗液进行酸洗,去除表面的氧化层和锈蚀。
4. 将酸洗后的钢铁材料转移到磷化槽中,确保材料彻底浸泡在磷化液中,根据磷化液的配方和工艺要求,控制磷化时间和温度。
5. 磷化完成后,将钢铁材料取出,并用清水冲洗,去除残留的磷化液。
6. 使用中和剂中和磷化槽中的酸碱度,确保废液的处理符合环保要求。
四、安全注意事项1. 在进行磷化作业前,必须佩戴防护眼镜、手套和防护服等个人防护装备。
2. 严禁直接接触磷化液和酸洗液,如不慎溅到皮肤上,应即将用大量清水冲洗,并及时就医。
3. 作业场所应保持干燥,防止滑倒和电气事故。
4. 在操作过程中,严禁吸烟、饮食和饮水,以防止误吸有害气体和化学物质。
5. 废液的处理必须符合相关法规和环保要求,严禁随意排放到环境中。
五、常见问题及解决方法1. 磷化液的浓度不足导致磷化效果不理想:增加磷化液的配方中磷化剂的用量,或者延长磷化时间。
2. 磷化液的温度过高导致磷化效果不理想:降低磷化液的温度,或者调整磷化液的配方中的温度要求。
3. 磷化液的pH值过高或者过低导致磷化效果不理想:使用中和剂调节磷化液的酸碱度,使其处于合适的范围内。
六、作业记录在进行钢铁磷化作业时,应做好详细的作业记录,包括作业时间、作业人员、磷化液配方、磷化时间和温度、废液处理情况等。
磷化工艺
![磷化工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/c653607d27284b73f242507f.png)
磷化工艺磷化是大幅度提高金属表面耐腐蚀性的一个简单可靠、费用低廉、操作方便的工艺方法,因此被广泛的应用在实际生产中。
现代磷化工艺流程一般为:脱脂→水洗→除锈→表调→磷化→水洗→烘干。
一、脱脂钢材及其零件在储运过程中要用防锈油脂保护,一般合金在压力加工时要用到拉延油,林件在切削加工时要接触乳化液,热处理时可能接触冷却油,零件上还经常有操作者手上的油迹和汗迹,零件上的油脂还总是和灰尘等杂质掺和在一起的。
零件上的油脂不仅阻碍了磷化膜的形成,而且在磷化后进行涂装时会影响涂层的结合力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性。
要脱去金属表面的油脂,首先就要了解油脂的有关性质:1、油污的性质和组成在选择脱脂方法和脱脂剂时,首先要了解金属表面所带的油污的性质和组成,只有这样,才能进行正确的选择,达到满意去油效果。
1.1、油污的组成(1)矿物油、凡士林他们是防锈油、防锈脂、润滑油、润滑脂及乳化液的主要成分。
(2)皂类动植物油脂、脂肪酸等他们是拉延油的主要成分。
(3)防锈添加剂他们是防锈油和防锈脂的主要成分。
此外,金属屑、灰尘及汗渍等污物也会混杂在上述的油污中。
1.2 油污的性质(1)化学性质根据油污能否与脱脂剂发生化学反应而分为可皂化油污和不可皂化油污。
植物油脂和动物油脂是可皂化的,他们可以依靠皂化、乳化和溶解的作用脱除。
矿物油和凡士林是不可皂化的,他们只能依靠乳化或溶解的作用来脱除。
(2)物理性质根据油污黏度或滴落点的不同,其形态有液体和半固体。
黏度越大或滴落点越高,清洗越困难。
根据油污对基体金属的吸附作用,可分为极性油污和非极性油污。
极性油污,如含有脂肪酸和极性添加剂的油污,有强烈的吸附在基体金属上的倾向,清洗较困难,要靠化学作用或较强的机械作用力来脱除。
此外,某些油污,如含有不饱和脂肪酸的拉延油,长期存放后,氧化聚集形成薄膜,含有固体粉料的拉延油,细微的粉料吸附在基体金属表面上,还有当油污和金属腐蚀物等混合在一起,都会极大的增加清洗的难度。
钢铁生产中的脱磷工艺
![钢铁生产中的脱磷工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/3591875b6d175f0e7cd184254b35eefdc8d31537.png)
钢铁生产中的脱磷工艺概述在钢铁生产过程中,磷是一种常见的杂质元素,它会对钢材的性能和质量产生负面影响。
因此,脱磷工艺在钢铁生产中扮演着重要的角色。
本文将介绍钢铁生产中常用的脱磷工艺及其原理。
传统脱磷工艺酸洗法酸洗法是一种常见的传统脱磷工艺。
该工艺通过用酸溶液浸泡钢铁材料,使其与磷化物反应生成水溶性的磷酸盐,从而实现脱磷的目的。
具体步骤如下:1.将钢铁材料浸入稀硫酸溶液中,经过一段时间的浸泡,磷酸盐会与硫酸反应生成水溶性的硫酸磷酸盐。
2.将浸泡后的钢铁材料取出,通过多次漂洗去除残留的酸溶液和磷酸盐。
3.经过以上处理,钢铁材料中的磷含量得到显著降低。
碱洗法碱洗法也是一种常用的传统脱磷工艺。
与酸洗法类似,碱洗法通过用碱性溶液处理钢铁材料,使其与磷化物反应生成水溶性的磷酸盐,实现脱磷的目的。
具体步骤如下:1.将钢铁材料浸入稀碱溶液中,经过一段时间的浸泡,磷酸盐会与碱反应生成水溶性的碱式磷酸盐。
2.将浸泡后的钢铁材料取出,通过多次漂洗去除残留的碱溶液和磷酸盐。
3.经过以上处理,钢铁材料中的磷含量得到显著降低。
传统的酸洗法和碱洗法相对简单,但存在一定的局限性,如处理时间较长、废液处理复杂等。
现代脱磷工艺湿法炼钢湿法炼钢是一种现代脱磷工艺,它结合了化学反应和物理分离的方法,能够高效地脱除钢铁中的磷元素。
该工艺主要采用以下步骤:1.将含有磷的钢铁熔炼成液态,在熔炉中添加适量的石灰石、氧化铁等脱磷剂。
2.通过控制温度和反应时间,使磷与脱磷剂发生反应,生成不溶于钢液中的磷酸盐。
3.通过过滤或离心等物理分离的方法,将含有磷酸盐的渣滓与钢液分离。
4.经过以上处理,钢液中的磷含量得到显著降低。
湿法炼钢脱磷工艺快速、高效,并能得到较高质量的钢材。
然而,它的设备和操作成本相对较高,需要进行废液处理等附加工作。
精炼炉脱磷法精炼炉脱磷法是一种在炼钢过程中进行脱磷的方法。
该工艺主要包括以下步骤:1.将含有磷的钢铁在精炼炉中进行加热和搅拌。
钢铁常温彩色磷化工艺与成膜机理
![钢铁常温彩色磷化工艺与成膜机理](https://img.taocdn.com/s3/m/3b7de32a0a1c59eef8c75fbfc77da26925c596c8.png)
钢铁常温彩色磷化工艺与成膜机理一、概述钢铁是一种常见的金属材料,在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。
为了提高钢铁的耐腐蚀性和美观性,常温彩色磷化工艺应运而生。
本文将探讨钢铁常温彩色磷化工艺及其成膜机理。
二、常温彩色磷化工艺概述常温彩色磷化是一种在常温下进行的表面处理工艺,通过在钢铁表面形成一层磷化膜,提高了钢铁的耐腐蚀性和机械性能。
与传统的热磷化工艺相比,常温彩色磷化具有环保、节能、成本低等优点,逐渐受到广泛关注和应用。
三、常温彩色磷化过程1. 清洗要对钢铁表面进行清洗,以去除表面的油污和杂质,保证后续处理的顺利进行。
2. 预处理在清洗后,需要进行预处理,通常是采用酸洗或碱洗的方式,去除表面的氧化铁层,为后续的磷化提供更好的条件。
3. 磷化将经过清洗和预处理的钢铁件浸入含有磷酸盐的磷酸盐磷化液中,经过一定时间的处理,形成磷化膜。
4. 彩色处理经过磷化的钢铁件需要进行彩色处理,通常是在染色液中进行处理,不同的染色液可以形成不同的颜色。
彩色处理不仅提高了钢铁的美观性,也能进一步增强其耐腐蚀性。
5. 封孔需要对彩色处理后的钢铁进行封孔处理,以增强磷化膜的密封性和耐腐蚀性。
四、磷化膜的成膜机理1. 化学反应磷化膜的形成主要是通过磷酸盐磷化液中的化学物质与钢铁表面发生化学反应,生成磷化膜。
2. 微观结构磷化膜是由磷化物、氢氧化物和碳酸盐等多种物质组成的复合物,具有较为复杂的微观结构。
磷化膜的形成和组成直接影响其性能和应用。
3. 彩色效应通过对磷化膜进行彩色处理,可以形成不同颜色的磷化膜,这是由于染色液中的染色剂与磷化膜的微观结构之间的相互作用所致。
五、磷化膜的性能1. 耐腐蚀性磷化膜具有良好的耐腐蚀性,能够有效地保护钢铁表面不受环境气氛的侵蚀。
2. 机械性能磷化膜具有一定的硬度和耐磨性,可以提高钢铁表面的机械性能。
3. 色泽经过彩色处理后的磷化膜具有丰富的色彩,可以满足不同客户对钢铁表面颜色的需求。
六、常温彩色磷化在工业中的应用常温彩色磷化工艺在汽车制造、建筑、家居用品等领域都有着广泛的应用。
钢铁的磷化处理
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钢铁的磷化处理一、磷化与磷化膜金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的结晶型磷酸盐保护膜方法,称为磷酸盐处理,也称磷化处理。
磷化膜主要成分是Fe 3(PO 4)2、Mn 3(PO 4)2、Zn 3(PO 4)2,厚度一般为1~50μm ,具有微孔结构,膜的颜色一般由浅灰到黑灰色,有时也可呈彩虹色。
磷化膜层与基体结合牢固,经钝化或封闭后具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性及较高的绝缘性等,广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中,如用作涂料涂装的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。
图6-19所示为经过磷化处理的零部件。
图6-19 经过磷化处理后的零部件涂装底层是磷化的最大用途所在,占磷化总工业用途的60%~70%,如汽车行业的电泳涂装。
磷化膜作为涂漆前的底层,能提高漆膜附着力和整个涂层体系的耐蚀能力。
磷化处理得当,可使漆膜附着力提高2~3倍,整体耐蚀性提高1~2倍。
图6-20所示为涂装底层的汽车磷化处理。
二、钢铁的磷化工艺目前用于生产的钢铁磷化工艺按磷化温度可分为高温磷化、中温磷化和常温磷化三种,膜厚度一般为5~20μm ,且朝着中低温磷化方向发展。
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。
(1)钢铁磷化种类 钢铁磷化分为高温磷化、中温磷化和常(低)温磷化。
图6-20 涂装底层的汽车磷化处理1)高温磷化的工作温度为90~98℃,处理时间为10~20min。
其优点是磷化速度快,膜层较厚;膜层的耐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较好;缺点是工作温度高,能耗大,溶液蒸发量大,成分变化快,常需调整;膜层容易夹杂沉淀物且结晶粗细不均匀。
高温磷化主要用于要求防锈、耐磨和减摩的零件,如螺钉、螺母、活塞环、轴承座等。
2)中温磷化的工作温度为50~70℃,处理时间为10~15min。
其优点是磷化速度较快,膜层的耐蚀性接近高温磷化膜,溶液稳定,磷化速度快,生产效率高,目前应用较多;缺点是溶液成分较复杂,调整麻烦。
钢铁磷化作业指导书
![钢铁磷化作业指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/ee48bd7832687e21af45b307e87101f69e31fb17.png)
钢铁磷化作业指导书一、作业目的钢铁磷化是一种表面处理工艺,旨在提高钢铁制品的耐腐蚀性能和装饰性能。
本作业指导书的目的是为了确保磷化作业的安全性、高效性和质量。
二、作业环境1. 作业场所:磷化作业应在室内进行,确保空气流通良好。
2. 温度要求:作业场所的温度应控制在20℃-30℃之间。
3. 湿度要求:作业场所的相对湿度应控制在40%-60%之间。
4. 照明要求:作业场所应有足够的照明设备,确保作业人员能够清晰地看到作业区域。
三、作业准备1. 工艺参数:根据不同的钢铁材料和磷化要求,设定合适的工艺参数,包括磷化液的浓度、温度、磷化时间等。
2. 设备检查:检查磷化设备的工作状态,确保设备正常运行。
3. 材料准备:准备好磷化液、清洗剂、防腐涂料等所需材料,并按照要求进行储存。
4. 人员培训:确保作业人员具备磷化作业的相关知识和技能,了解磷化过程中的安全注意事项。
四、作业步骤1. 表面清洗:将待磷化的钢铁制品进行表面清洗,去除油污和杂质,可以使用清洗剂和清洗设备进行清洗。
2. 酸洗处理:将清洗后的钢铁制品进行酸洗处理,可以使用盐酸或硫酸溶液进行酸洗,去除表面氧化层和锈蚀。
3. 水洗:将酸洗后的钢铁制品进行充分的水洗,确保酸洗液和杂质彻底清除。
4. 磷化处理:将水洗后的钢铁制品放入磷化槽中进行磷化处理,磷化液的浓度、温度和磷化时间应按照工艺参数进行控制。
5. 水洗:磷化处理后,将钢铁制品进行充分的水洗,彻底清除磷化液和杂质。
6. 中和处理:将水洗后的钢铁制品放入中和槽中进行中和处理,中和液的浓度和中和时间应按照工艺参数进行控制。
7. 水洗:中和处理后,将钢铁制品进行充分的水洗,确保中和液和杂质彻底清除。
8. 防腐涂料处理:将水洗后的钢铁制品进行防腐涂料处理,可以使用喷涂、浸涂或刷涂等方法进行涂料施工。
9. 干燥固化:将涂料处理后的钢铁制品进行干燥固化,可以通过自然干燥或加热干燥的方式进行。
五、作业安全注意事项1. 作业人员应佩戴防护眼镜、防护手套、防护服等个人防护装备,确保作业安全。
磷化除渣机工作原理
![磷化除渣机工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/b3c9c476ff4733687e21af45b307e87100f6f85e.png)
磷化除渣机工作原理
磷化除渣机是一种用于对钢铁材料表面进行磷化处理的装置。
磷化是一种防腐蚀处理方法,通过将钢铁材料浸泡在含有磷的溶液中,使其表面发生化学反应,形成一层具有防腐蚀性的磷化层。
磷化除渣机的工作原理如下:
1. 清洗钢铁材料:将待处理的钢铁材料放入磷化除渣机的清洗槽中,通过高压喷水和强力水流的作用,将表面的油污、灰尘和其他污染物清除干净。
2. 预处理:清洗后的钢铁材料会被送入预处理槽中,预处理槽内填充了含有酸性溶液的溶液,钢铁材料在酸性溶液中浸泡一段时间,以去除表面的氧化物和锈蚀物。
3. 磷化:处理后的钢铁材料被送入磷化槽中,磷化槽内填充了含有磷化剂的溶液。
在磷化槽中,钢铁表面的铁离子与磷化剂中的磷离子发生反应,生成磷化层。
磷化层具有较好的耐腐蚀性和润滑性。
4. 清洗和干燥:磷化完成后,钢铁材料会被送入清洗槽中进行清洗,以去除磷化剂残留。
然后,钢铁材料会经过烘干设备,将其表面的水分完全蒸发。
总之,磷化除渣机通过清洗、预处理、磷化、清洗和干燥等步
骤,对钢铁材料进行磷化处理,形成一层具有防腐蚀性能的磷化层,提高钢铁材料的耐腐蚀性和润滑性。
磷化的原理
![磷化的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/cc609103e55c3b3567ec102de2bd960590c6d909.png)
磷化的原理磷化是一种常见的表面处理方法,通过在金属表面形成磷化层来提高金属的硬度、耐磨性和耐蚀性。
磷化的原理主要是利用金属表面与磷化剂发生化学反应,形成磷化层,从而改变金属表面的性能。
下面将详细介绍磷化的原理及其影响因素。
首先,磷化的原理是基于金属表面与磷化剂之间的化学反应。
在磷化过程中,磷化剂中的磷化物与金属表面发生反应,生成金属磷化物。
这种磷化物的生成是通过扩散作用,使得金属表面形成一层均匀、致密的磷化层,从而提高金属的表面硬度和耐磨性。
其次,磷化的原理还与磷化剂的成分和工艺条件有关。
磷化剂的成分包括磷酸盐、磷酸氢盐、亚磷酸盐等,不同的磷化剂在磷化过程中会产生不同的反应,形成不同性能的磷化层。
同时,工艺条件如温度、时间、浓度等也会影响磷化层的形成和性能。
另外,金属的种类和表面状态也会对磷化的效果产生影响。
不同种类的金属在磷化过程中会有不同的反应特性,从而形成不同性能的磷化层。
而金属表面的清洁度、粗糙度等也会对磷化的效果产生影响,表面处理不当会导致磷化层的不均匀和不致密。
最后,磷化的原理决定了磷化层的性能。
磷化层的硬度、耐磨性和耐蚀性都取决于磷化层的厚度和组织结构。
因此,在磷化过程中需要控制好磷化剂的成分和工艺条件,以及金属的种类和表面状态,从而形成均匀致密的磷化层,提高金属的性能。
总之,磷化是一种通过化学反应在金属表面形成磷化层的表面处理方法,其原理主要是利用金属表面与磷化剂发生化学反应,形成磷化层,从而改变金属表面的性能。
磷化的效果受磷化剂的成分和工艺条件、金属的种类和表面状态等因素影响,因此在实际生产中需要根据具体情况来选择合适的磷化剂和工艺条件,以达到预期的磷化效果。
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钢铁材料的磷化生产
一、概述:
钢件在含有磷酸盐的溶液中,经过一系 列的化学和电化学的反应,表面上生成一层 难溶于水的磷酸盐保护膜的过程称为钢的 磷化。磷化后生成的膜的颜色随着钢材中 碳含量不同而改变。低碳钢、中碳钢呈灰 白色;高碳钢及渗碳产品呈黑色。由于这 种膜有较多的细孔,经填充,浸油以及涂 漆,它在大气中就具有了较好的抗腐蚀能 力、润滑性能和良好的绝缘性能。(正常 情况,击穿电压在250≈380V,经涂装处理 后,击穿电压可在1000V)。膜的生成厚度 一般在5-20um,且与钢件的结合牢固。
3、按磷化处理方法分类
(1)化学磷化 将工件浸入磷化液中,依靠化学反应来实 现磷化,目前应用广泛。 (2)电化学磷化 在磷化液中,工件接正极,钢铁接负极进 行磷化。
4、按磷化膜质量分类
(1)重量级(厚膜磷化) 膜重7.5 g/m2以 上。 (2)次重量级(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。 (3)轻量级(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。 (4)次轻量级(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。
(3)刷涂磷化 上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作
,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能 好,但磷化效果不如前两种。
四、磷化膜组成
分类 磷化液主要成份 膜组成
膜外观
锌系 Zn(H2PO4)2
磷酸锌和磷酸锌 浅灰→深灰 铁
锌钙系 Zn(H2PO4)2和 Ca (H2PO4)2
磷酸锌钙和磷酸 浅灰→深灰 锌铁
六、影响因素
1、温度 温度愈高,磷化层愈厚,结晶愈粗大。 温度愈低,磷化层愈薄,结晶愈细。 但温度不宜过高,否则Fe2+ 易被氧化成 Fe3+,加大沉淀物量,溶液不稳定。
2、游离酸度 游离酸度指游离的磷酸。其作用是促使铁 的溶解,形成较多的晶核,使膜结晶致密。 游离酸度过高,则与铁作用加快,会大量
钢件经磷化处理,其机械性能及磁性保持
不变。磷化的主要用途是:作防锈层;作 油漆底层;作变压器及电机转子、定子硅 钢片的绝缘层;材料拉拔和冷镦成型作减 磨层;因此,它常用于汽车、船舶、机械、 军事以及航天、航空等方面。
冷加工润滑用磷化膜要求 a 冷镦线材拉拔 单位面积上膜重1-10 g/m2; b 精密钢管拉拔 单位面积上膜重4-10 g/m2; c 钢铁件冷挤压成型 单位面积上膜重大于10 g/m2。
1、按磷化处理温度分类
(2)中温型 50-75℃,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度 为1-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值 为1:(10-15) 优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间
短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基 本相同,目前应用较多。 (3)低温型 30-50℃ 节省能源,使用方便。
②Zn2+的影响,当Zn2+浓度过高 ,磷化 膜晶粒粗大,脆性增大,表面呈白色浮灰; 当Zn2+浓度过低,膜层疏松变暗。
七、磷化后处理 目的:增加磷化膜的抗蚀性、防锈性,通 常的做法是加封闭剂和浸油。
八、磷化渣 1、磷化渣的影响 ①磷化中生成的磷化渣,既浪费药品又加 大清渣工作量,处理不好还影响磷化质量, 视为不利。 ②磷化中在生成磷化渣的同时还会挥发出 磷酸,有助于维持磷化液的游离酸度,保 持磷化液的平衡,视为有利。
5、按施工方法分类
(1)浸渍磷化 适用于高、中、低温磷化 特点:设备简单,仅需加热
槽和相应加热设备,最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子, 不锈钢加热管道应放在槽两侧。
(2)喷淋磷化 适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽
车、冰箱、洗衣机壳体。特点:处理时间短,成膜反应 速度快,生产效率高,且这种方法获得的磷化膜结晶致 密、均匀、膜薄、耐蚀性好。
4、PH值 锰系磷化液一般控制在2-3之间,当PH>3 时,共件表面易生成粉末。当PH‹1.5时难以 成膜。铁系一般控制在3-5.5之间
5、溶液中离子浓度 ①溶液中Fe2+极易氧化成 Fe3+,导致不 易成膜。但溶液中Fe2+浓度不能过高,否 则,形成的膜晶粒粗大,膜表面有白色浮 灰,耐蚀性及耐热性下降。
三、磷化分类
1、按磷化处理温度分类 (1)高温型 80—90℃处理时间为10-20分钟,形成磷化 膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的 比值为1:(7-8) 优点:膜抗蚀力强,结合力好。 缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗 大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶 粗细不均匀,已较少应用。
锰系
Mn(H2PO4)2 和 磷酸锰铁 Fe(H2PO4)2
灰→深灰
锰锌系 Mn(H2PO4)2 和 磷酸锌、磷酸锰、灰→深灰
Zn(H2PO4)2
磷酸铁混合物
铁系 Fe(H2PO4)2
深灰色 5-10
单位面积膜重 / g/m2 1-60
1-15
1-60
1-60
五、磷化工艺流程
除油除锈→水洗→磷化→水洗→磷 化后处理
二、化学成膜的原理:
磷酸二氢盐在磷化溶液中可以发生水解, 使溶液中的铁、锌、锰离子增多。当钢铁 零件放入溶液中,发生一系列的化学反应。 这时硝酸盐起催化作用,加剧磷酸盐与零 件间的作用,使磷酸二氢盐和正磷酸的浓 度不断增加,达到饱和状时,铁、锌、锰 离子便结晶析出而沉定在零件表面上。反 应继续进行,结晶晶粒在零件表面上不断 地长大,磷化膜生成。
析出氢,令界面层磷酸盐不易饱和,导致 晶核形成困难,膜层结构疏松,多孔,耐 蚀性下降,令磷化时间延长。 游离酸度过低,磷化膜变薄,甚至无膜。
3、总酸度 总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸利于加速磷化反应,使膜层晶粒细,磷化 过程中,总酸度不断下降,反映缓慢。 总酸度过高,膜层变薄,可加水稀释。 总酸度过低,膜层疏松粗糙。
1、按磷化处理温度分类
(4)常温型 10-40℃ 常(低)温磷化(除加氧化剂外, 还加促进剂),时间10-40分钟,溶液游离 酸度与总酸度比值为1:(20-30),膜厚为 0.2-7 g/m2。 优点:不需加热,药品消耗少,溶液稳定 。 缺点:处理时间长,溶液配制较繁。
2、按磷化液成分分类
(1)锌系磷化 (2)锌钙系磷化 (3)铁系磷化 (4)锰系磷化 (5)复合磷化 磷化液由锌、铁、钙、镍 、锰等元素组成。