汽车零件的磷化膜质量及磷化发展趋势

合集下载

磷化膜的缺陷原因及改进措施

磷化膜的缺陷原因及改进措施磷化膜是一种通常在钢铁表面生成的防腐膜。

它是一种由磷酸盐和金属离子组成的化学转化层，能够显著提高钢铁材料的耐腐蚀性能。

然而，磷化膜在一些情况下可能会出现缺陷，这可能导致降低其保护性能。

下面将讨论磷化膜的缺陷原因以及可能的改进措施。

1.厚度不均匀：磷化膜在生成过程中，难以做到完全均匀地覆盖整个金属表面。

这可能是由于化学反应速率不一致或金属表面的不规则性引起的。

由于膜的厚度不均匀，会导致表面腐蚀和膜的覆盖不足区域的暴露，从而进一步减弱保护性能。

2.孔洞：磷化膜生成过程中，可能会出现孔洞，这些孔洞可能是由于金属表面的缺陷或气泡引起的。

孔洞会形成微小的通道，让腐蚀介质能够直接接触到金属表面，导致腐蚀的开始。

孔洞的大小和数量会直接影响磷化膜的保护性能。

3.结晶状况：磷化膜的结晶是其保护性能的重要因素之一、结晶的均匀性和密度决定了磷化膜的致密性。

如果磷化膜的结晶不均匀或不致密，腐蚀介质就能更容易地渗透到金属表面，进一步引起腐蚀的发生。

为了改善磷化膜的缺陷，可以采取以下措施：1.优化处理工艺：通过优化磷化处理工艺的参数，如温度、浸泡时间、酸度和添加剂浓度，可以改善磷化膜的性能。

在不同的金属和应用环境下，需要进行调整，以使磷化膜的生成过程更加均匀和可控。

2.表面预处理：在进行磷化处理之前，对金属表面进行适当的清洁和预处理可以减少缺陷的产生。

通过去除表面的杂质和氧化物，可以提高磷化液对金属的均匀覆盖和反应性。

3.添加剂改进：磷化液中添加特定的表面活性剂或缓冲剂，可以改善磷化膜的生成过程，使其更加均匀和致密。

这些添加剂能够调节磷酸盐和金属之间的反应速率，从而减少缺陷的形成。

4.后处理：磷化膜形成后，可以通过进行后处理来改善其性能。

例如，通过进行热处理或沉积一层保护性涂层，可以增强磷化膜的密度和耐腐蚀性能。

总体而言，改善磷化膜的缺陷是一个多方面的问题，需要在磷化处理和后处理的各个环节上进行优化。

磷化工艺政策

磷化工艺政策
磷化工艺是一种在化工行业中广泛使用的工艺。

就磷化工艺而言，目前各国政
府都制定了相应的政策来规范其发展和应用。

本文将简要介绍磷化工艺相关的政策措施和发展趋势。

磷化工艺的发展具有重要的经济和环境意义。

在环保方面，政府制定了一系列
措施，以确保磷化工艺在生产过程中不对环境造成污染。

这包括建立废水处理系统、严格监管废气排放等。

政府还对使用环保磷化剂的企业给予了相应的优惠政策，鼓励企业采用更环保的磷化工艺。

同时，政府还制定了相关政策来规范磷化工艺的应用。

例如，制定了磷化工艺
技术标准，以确保产品的质量和安全。

政府还加强了对从事磷化工艺的企业的监管和监测，以防止不合规范的生产活动。

磷化工艺在工业生产中有着广泛的应用。

政府通过鼓励技术创新和研发，推动
磷化工艺的进一步发展。

此外，政府还鼓励企业加强合作，促进磷化工艺的技术交流和共享。

通过政策的支持，磷化工艺在提高生产效率和产品质量方面发挥了重要作用。

总的来说，磷化工艺在各国政府的政策框架下得到了良好的发展。

政府通过制
定环保措施、规范应用、推动技术创新等方面的政策，促进了磷化工艺的可持续发展。

磷化工艺行业应积极响应政府的政策，努力加强技术研发和合作，为经济发展和环境保护做出积极贡献。

常见的磷化质量问题及解决方法

常见的磷化质量问题及解决方法
质量外观问题现象产生原因
1、工件表面有硬化层无磷化膜或磷化膜不易形成工件整体或局部无磷化膜，有时发蓝或有空白片 2、总酸度不够 3、处理温度低 4、游离酸太低 5、脱脂不净或磷化时间偏短 6、工件表面聚集氢气 7、磷化槽液比例失调，如P2O5含量过低 8、工件重叠或工件之间发生接触磷化膜太薄、结晶过磷化细或无膜过明显结薄晶，抗蚀性能差磷化膜磷化结晶粗大、疏膜结松、多晶粗孔、表大面有水锈 1、总酸度过高 2、磷化时间不够 3、处理温度过低 4、促进剂浓度高 5、工件表面有硬化层 6、亚铁离子含量低 7、表调效果差或表调失效 1、工件未清洗干净 2、工件在磷化前生锈 3、亚铁离子含量偏高 4、游离酸度偏低 5、磷化温度低 6、工件表面产生过腐蚀现象 1、槽液含渣量过大磷化膜 2、酸比太高磷化干燥后 3、处理温度过高膜挂表面有灰白色粉 4、槽底沉渣浮起，黏附在工件上 5、工件表面氧化物未除净末 6、溶液氧化剂含量过高，总酸度过高 1、除油不干净磷化膜磷化不均 2、表调剂效果不佳或已失效膜发匀，有 3、磷化槽液喷淋不均匀花明显流 4、工件表面钝化挂痕迹 5、磷化温度低 2、游离酸含量过高磷化后工件表磷化面产生表面黄色锈生锈斑或锈点 3、工件表面过腐蚀 4、溶液中磷酸盐含量不足 5、工件表面有残酸 6、磷化槽沉淀多，已堵塞喷嘴 7、处理温度低 8、设备原因，如喷淋的压力过大、喷嘴方向等
1、补加表调剂，或重新配槽 2、补加AC-131 3、检查喷嘴 4、调整链速 5、换板材
质量外观问题现象
产生原因
解决方法
1、注意不用铜挂具，用铁屑置换除去或用硫化处理，调整酸度 2、加强酸洗过程的质量控制 1、停加促进剂 2、充分搅拌，使之均匀 3、补加脱脂剂

零件基体表面粗糙度对磷化膜质量的影响

求不小于５００ｌｘ。
表２粗糙度及目视检查结果
试样
滚道Ｒａ
内径Ｒａ
目视结果
磷化前磷化后磷化前磷化后
△试样１０．３３３０．３６８
颜色均匀一致，无粗大
ｏ试样２０．２３１０．３５６。试样３０．２２２０．１９３
· １２·
轴承技术２０１４年第ｌ期
检测。利用ＪＳＭ一６６１０ＬＶ扫描电子显微镜对２．１．２磷化膜成膜要求：磷化后膜层应为结晶
不同粗糙度的零件表面磷化膜形貌进行显微致密、连续和均匀的黑色膜层，不允许膜层疏
△试样１ｏ试样２
９８９８
ｌ８１０３５．７１７１０５６．１
ｏ试样３９８
１７９８５．８
△试样４口试样５
９９９７
１７９８５．８１７．２ｌＯ２５．９
口试样６试样７
９９９９
ｌ９９５５．０１７．５９６５．５
颜色均匀一致，无粗大颜色均匀一致，３３４颜色均匀一致，无粗大
口试样５０．０９８０．１６８
颜色均匀一致，无粗大
口试样６０．０９９０．４６６
颜色均匀一致，有粗大
试样７
轴承技术２０１４年第１期
零件基体表面粗糙度对磷化膜质量的影响
（技术中心）张玲仵永刚杨争魏建文
摘要：对热处理工艺相同、表面粗糙度不同的轴承零件，按照现行常规磷化工艺处理，通过扫描电镜对比观察其磷化膜的显微形貌及状态。结果表明：当零件表面粗糙度在Ｒａ０．１０～０．７０时，磷化膜形貌与成膜前基体表面粗糙度无直接关系，同时表明磷化膜的结晶颗粒愈细小，其反映出的表面粗糙度愈小。当零件表面为热后喷砂状态时，原精车痕迹处高点磷化膜颗粒比低点处的颗粒粗大，磷化前后的粗糙度无明显变化。

磷化膜与工艺参数的关系

磷化膜质量与工艺参数的关系磷化膜的质量与磷化剂的质量有直接关系，也与磷化过程中的工艺参数变化有密切的关系。

磷化膜厚度与磷化时间和温度的关系一般情况下，磷化时间越长，温度越高，所生成的磷化膜越厚。

这一规律只适用于一定范围内，当磷化膜达到一定厚度时，孔隙减少，磷化工作液已不能与基体金属接触而发生磷化反应，再延长磷化时间也不能增加磷化膜的厚度。

磷化温度更不能大高，如温度过高，会导致磷化膜粗糙、多孔，耐蚀性能下降，更严重的是使工作液中的大量有效成分变为沉渣，打破磷化工作液的平衡，并可能使磷化膜表面产生大量的挂灰。

游离酸度和总酸度对磷化膜质量的影响磷化工作液在磷化过程中，游离酸度和总酸度的控制十分重要，它是确保磷化工作液中各组分化学平衡，磷化反应正常进行的主要条件。

不同类型的磷化剂控制范围有很大的差别，如高温锰系磷化一般不控制游离酸和总酸度的具体数量而是控制酸比，其他类型的磷化控制游离酸和总酸的具体数值。

一般规律是：磷化温度越高，游离酸度越高，生成的磷化膜越厚但容易产生不细密和粗糙的磷化膜，如果游离酸偏低，磷化生成速度缓慢，但生成的磷化膜细密。

总酸度高，对磷化膜质量无明显影响，但如果总酸度过低，磷化膜生成速度变慢，往往在规定的时间内不能获得满意的磷化膜:促进剂对磷化质量的影响促进剂在磷化液中起到缩短磷化时间，加快磷化生成速度，降低磷化温度的作用。

促进剂的量应适当。

促进剂量过少，磷化速度变慢，不能在规定时间内生成完整的磷化膜;促进剂量过多，磷化速度加快，但是造成金属表面钝化，反而影响磷化膜的生成，易产生蓝色或彩虹色的氧化膜。

促进磷化膜形成的方法可分为化学方法和物理方法两大类: (1)化学方法。

在磷化液中加人氧化剂，如氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、过氧化氢、过氧化物、嗅酸盐、碘酸盐、有机硝基化合物等。

在磷化液中加人还原剂，如亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、羟胺等。

在磷化液中加入重金属盐，如铜、镍、钼、钴、钨等。

(2)物理方法( ①机械方法:如搅拌磷化液或把磷化液喷射到工件上的方法。

机床零件磷化处理的研究

（）控制工艺参数关键要控制磷化温度（５～３２
４ ℃）０、时问（３～２ｍｎ、促进剂含量（５气点）０ｉ）３～、总酸度（０～０点）和游离酸度（．２４０８～３点）。温度太
１磷化工艺的分类及特点．
机床表面磷化工艺按处理温度的高低分为高温、中温、低温和常温４类。高温磷化（０～９％）速度快，９８膜耐蚀，结合力、硬度及耐热性均高，但膜层的挥发性
２．磷化工艺的设计和确定
（）除油除锈除油除锈好坏直接影响磷化膜质１
ห้องสมุดไป่ตู้
量。除油要求脱脂剂应具有强脱脂能力和极低的泡沫性；脱脂要严格控制脱脂的温度（０～５ ℃ ）４０、浓度（％～％）和脱脂时间（件表面被水湿润为止）３５工；除锈以盐酸为宜，通常采用２％稀盐酸。低浓度盐酸挥５发速度慢、酸雾少，对操作环境有利，而过高浓度盐酸
蚀性及耐热性好，但生产效率低；常温磷化（５～１
３ ℃ ）节约能源，一次性投资少，溶液稳定性好。由于５
３掌握槽液的调整方法．
一
般机床企业都具备化验条件，测试手段较先进，严
参磊工热工丝壁ＷＷＷ．ｍ笙！．ＣＯｍ．ｃｎ加垫些堡堕呈ａｃｈｉｎｉ塑 ■ ！！ｓｔ
进行，磷化膜薄而致密，但不宜过高，否则沉渣多，膜
（０～０Ｃ）膜均匀，磷化速度较快；低温磷化（５～５７￣２３￣５Ｃ）无需加热，节省能源，成本低，溶液稳定，膜耐

磷化工艺参数的影响

一般规律是：磷化温度越高，游离酸度越高，生成的磷化膜越厚，但容易产生不细密和粗糙的磷化膜；如果游离酸偏低，磷化生成速度缓慢，但生成的磷化膜细密。

总酸度高，对磷化膜质量无明显影响，但如果总酸度过低，磷化膜生成速度变慢，往往在规定的时间内不能获得满意的磷化膜。

1、促进剂促进剂加速剂的含量对磷化过程影响较大，含量太低，反应速度慢，但太高又会导致金属表面钝化，阻止磷化膜的形成，因此NO2-，ClO3-等的含量必须严格控制。

（当促进剂浓度过高时，反应进行的速度会很快，成膜物质来不及沉淀在基材表面而生成残渣，造成磷化药剂的浪费。

由于促进剂的强氧化性，浓度过高还会使金属表面生成一种氧化膜。

）2、PH一般来说，锌系磷化液、锰系磷化液的pH值以2—3为宜，pH<1..5时，金属工件表面难以生成磷化膜，而造成工件铁的溶解大于磷酸盐的沉积，不起磷化作用而起了酸洗作用。

若pH值>3.0，则工件表面严重挂灰，生成大量粉末，造成磷化药剂的非生产性消耗，形成浪费。

以磷酸二氢铁为主的磷化液，pH值以3.0～3.5为宜。

3、游离酸游离酸度是指磷化槽液中的游离H+的浓度(含部分游离磷酸)，单位为“点”。

其定义为：取10mL磷化槽液，以甲基橙3.1（红）-4.4（黄）或溴粉兰pH 3.0~4.6黄变蓝作指示剂，用0.1mol／LNaOH溶液滴定至终点，0.1mol／L NaOH消耗的毫升数，即为此磷化槽液的游离酸点数，也称游离酸度(FA)。

游离酸度是磷化控制的一个重要参数，磷化槽液中游离酸的来源是磷化剂中的游离磷酸，及磷化剂主成分磷酸二氢盐的电离。

其作用是促使金属(如铁)的溶解，以形成较多的晶核，使膜结晶致密。

控制游离酸度的目的在于控制磷化槽液中磷酸二氢盐的离解度，以便把磷化成膜离子预先控制在一个必须的范围之内，一般来说，磷化槽液的游离酸度过高、过低都会对磷化产生不良影响。

如果游离酸度过高，则磷化液与金属工件作用加快，会析出大量的氢，还将使得Fe(PO4) 2残渣大量生成。

浅析金属常温磷化及其发展趋势

浅析金属常温磷化及其发展趋势摘要：磷化技术是当前采用较多的金属表面处理技术，在涂装工业中，由于锌盐磷化能够显著增加复合涂层的耐久性和使用寿命而被广泛应用。

但是一般的磷化温度都比较高，开发常温节能、无毒低污染的磷化工艺己成为当今磷化工艺的主要研究方向。

关键词：金属常温磷化；优点；影响因素；发展趋势随着现代工业对能源的需求量日益增加、能源危机的出现，节能受到了人们的高度重视。

而常温磷化不仅易于控制，能改善工作环境，而且结晶细，节省能源，因此常温磷化工艺备受关注。

尤其近几年来，国外大型表面处理商纷纷涌入中国市场，而国内常温磷化产品比较单一。

因此对我们来讲，常温磷化不仅是一个趋势，而且我们还将面临着很大的挑战。

随着磷化技术的发展，常温锌系磷化将成为应用非常广泛的一种磷化工艺，特别是在家用电器行业，低温常温锌系磷化完全占有统治地位，甚至在汽车行业低温常温磷化也占有一定的比重。

1 磷化技术的发展英国人Charles Ross于19世纪60年代发现磷化技术，其将烧红的钢铁放入磷酸中，从而在钢表面形成磷化膜，起到防锈效果。

1906年Coslett ThomasWatts申请了第一份磷化专利GB190608667 A，其发明了一种磷化浴，该磷化浴由1份铁屑、4份磷酸和160份水组成，是世界上最早的可实用的磷化工艺。

美国申请US1873363 A于1929年最早提出，在磷化液中加入铜可使磷化反应加速，具有重要意义。

随后，美国专利US1911726 A公开了在酸性磷酸盐溶液中加入硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硝酸、钨酸钠、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐等氧化剂可加速金属的磷化。

之后的几十年间，磷化技术少有突破性进展，之前的磷化技术稳步发展。

20世纪70年代以来，随着工业生产对金属的依赖，磷化工艺发展迅速，越来越受到人们的重视。

2 常温磷化的优点2.1降低能耗，节省能源。

根据资料显示，磷化温度从70℃降到50℃一般可节能50%以上，从55℃降到30℃则可节能30%以上，而常温磷化处理则根本不需要热源。

锰系磷化磷化膜厚度范围

锰系磷化磷化膜厚度范围
锰系磷化膜是一种在金属表面形成的化学膜，具有防腐蚀、保护
基材、提高表面硬度和耐磨性等优点。

它可以用于不同领域，如汽车、航空航天、电子设备等，用途广泛。

锰系磷化膜的厚度范围一般在0.5 - 30um之间。

这个范围是根据
不同应用领域和使用条件来确定的。

在一些特殊的领域中，例如电子
设备中的微细结构，可能需要更薄的膜，一般在0.5 - 5um之间。

而
在一些对耐蚀性和耐磨性要求较高的场合，如汽车部件或机械设备，
通常需要较厚的膜，一般在10 - 30um之间。

锰系磷化膜的厚度可以通过不同的方法控制，例如磷化工艺参数
的调整、预处理工艺的改进等。

一般来说，磷化膜的厚度与磷化时间
和磷化温度有关。

磷化时间长、磷化温度高，通常得到的磷化膜较厚；相反，磷化时间短、磷化温度低，则得到的磷化膜较薄。

锰系磷化膜的厚度对其性能有重要影响。

较薄的膜一般具有较好
的抗腐蚀性能和润滑性能，但硬度和耐磨性较低；较厚的膜虽然硬度
和耐磨性较好，但可能会降低润滑性能。

因此，在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的厚度范围。

虽然锰系磷化膜具有优异的性能，但是其形成过程中也存在一些问题。

例如，膜厚度不均匀、脱落等。

为了解决这些问题，可以通过优化磷化工艺参数和改进预处理工艺等方法进行改进。

总之，锰系磷化膜的厚度范围一般在0.5 - 30um之间，根据具体应用领域和使用条件来确定。

通过合适的磷化工艺参数和预处理工艺的选择，可以得到满足要求的磷化膜厚度，以提供良好的防腐蚀、耐磨性和润滑性能。

国内磷化技术现状与发展趋势

节能可达５％。０
表ｌ采用低温磷化能耗的消减率，％
磷化温度（） —＼ ℃
５５
步，而大大提高了磷化膜的耐蚀性及漆膜的配套从
性。目前，随着社会的发展与进步，们对磷化产人
品的要求也愈来愈高，不但希望它性能优良，即更希望它能满足社会的环境要求、人们的健康要求及经济要求。所以，无毒环保、成本，性能就成为低高
磷酸盐溶液反应而在其表面形成磷酸盐保护膜的
谋求降低其成本，了调整配方，短磷化成分的除缩
药剂用量以外，降低磷化温度、少能耗也成为降减低成本的重要手段。根据资料显示，化温度从磷７ ℃ 降到５ ℃ 一般可以节能５％以上，５Ｃ降０００从５
Ｋｅｒｓ：ｏｐｈｔｎｇａｃｌｒｔｒｓａｕｓｔｎｄｎｃｙｗｏｄｐｈｓａｉｃｅｅａｏｔｔｅｅｅ
前
言
１低温低成本磷化
自磷化技术实现工业应用以来，们一直都在人
钢铁磷化技术就是金属通过与稀磷酸或酸性
ｔｅｑａｉｆｐｏｐａｉｇｆｌ，ｅｍｅｗｏｌｅｔｅｄｖｌｐｎａｓｃｒｍａｉｏｕｕｅｈｕｌｙｏｈｓｈｔｉｗｅｄｅｄ，ｕｄｂｈｅｅｏｍｅｔｌａｐｔｐｉｒｌｆｒｆｔｒ．ｔｎｍｅｙ

磷化膜的缺陷原因及改进措施

磷化后彻底水洗，减少烘炉蒸汽浓度，预烘温度不能过高。
磷化膜失光，发暗、疤痕、缩孔
某些金属盐类污染磷化膜
磷化后避免用NaNo2进行防锈，保持磷化膜的清洁。
磷化膜的缺陷原因及改进措施
磷化后及时彻底清洗，降低槽液温度，严格热水清洗工艺、烘干工艺。
表面浮灰多
游离酸度低，酸度比例失调，Fe2+偏了，细化剂偏低，难溶性盐类沉积物太多。
调整游离酸度及游离酸和总酸之比，控制Fe2+或更换槽液，补充Ca2+等细化剂，过滤槽液。
磷化膜发粘
Mn、Fe等硝酸盐在预烘炉内受溶剂蒸汔烘熏，生成锰铁为主的膜。
缺陷
原因
措施
膜层发花
除油不净，酸洗不良，金属表面不均匀
彻底除油，严格酸洗时间，改善磷化前的表面状态。
膜层发黑
游离酸度过高，Fe2+过多。磷化前表面状态不好。
降低游离酸度，调整磷化液，降低Fe2+量。改善表面状态。
膜层不均匀，有花脸现象
槽液温度太低，Zn2+、H2Po4—含量偏低游离酸度高，金属表面状态不好。
补加细化剂如Ca2+，严格酸洗工艺，补充N03—调整游离酸度和总酸比例。
白色沉淀
酸度高，磷化槽液温度高，磷化后清洗不好。
降低游离酸度，降低槽液温度，磷化后彻底清洗。
局部有光亮疤迹或锈蚀
氢气排除不好
调整工件在磷化液中的位置，使氢气便于排除。
水流痕状腐蚀
磷化后不及时清洗，磷化槽液温度高热水清洗工艺不当，烘干工艺不当。
提高槽液温度，补充Zn2+、H2Po4—降低游离酸度，改善表面状态。
膜层粗糙，膜薄或无磷化膜
游离酸度高，总酸度低，磷化温度低。

磷化剂的发展趋势之三复合金属件磷化

磷化剂的发展趋势之三复合金属件磷化为了提高金属件的耐蚀性，镀锌钢板越来越多地作为汽车车身材料，此外为了减轻车体重量，铝材使用也有增加，如铝质的汽车配件——钢圈、保险杠、散热管等。

复合金属件由于其电偶效应，更易腐蚀，因此其对涂装的要求也较高。

对复合金属件进行磷化处理，由于磷化层的绝缘性和“抛锚效应”与漆膜的紧密结合，减缓了腐蚀的诱导产生和腐蚀的扩展，提高了抗腐蚀性能，磷化与不磷化的金属件比较，经过涂漆后，其抗蚀性可提高几倍。

因此，汽车结构材料的发展变化，促进了同时处理钢、镀锌钢、铝材的复合金属磷化产品的研究和应用。

目前，汽车工业广泛应用含锌、镍、锰的三元锌系磷化，由于镀锌板的使用，在其表面难以形成磷叶石[zn2Fe(P04)2·4H2O]，为了得到高磷比的磷化膜，提高镀锌板的可涂装性和耐碱性，在镀锌板磷化时广泛采用含锌、锰、镍的三元阳离子磷化体系。

镍离子、锰离子的加入可在镀锌板表面形成类磷叶石的结构，如Zn2Ni(PO4)．4H2O、Zn2Mn(PO4)2·4H2O，其结晶紧密、更细。

所生成的磷化膜有较低的化学活性，与无镍磷化比较，增加了耐碱性和涂层的二次附着力。

在镀锌板的磷化中，会出现锌的过度溶解和结块，通过加入氟化物(如氟硅酸、氟硼酸、氟钛酸)可改善这种情况。

近年来，美国提出了汽车制造厂家平均燃料基准(Corporale Average Fuel E一conomy)强制执行方案，促使汽车厂家积极开发轻量化技术，其中最重要的一步是器采用铝合金制作车体。

单一的铝材的最佳处理方法是经磷酸一铬酸盐化学处理后再经油漆涂装。

也有采用无铬工艺处理铝材，如氟酸钛／氟酸锆工艺、铈酸盐工艺及有机薄膜处理。

在汽车工业中应用较多的是钢材、钢一铝材组合工件、镀锌钢。

对于铝材复合工件，如果复合工件涂装不良，则会产生较为严重的双金属电偶腐蚀和丝状腐蚀。

丝状腐蚀作为一种特殊的腐蚀形式，发生在涂层下金属基体上，其腐蚀产物呈丝状从金属基体上直接生长出来，为了避免这种情况的发生及随后漆膜的一致性，需要对复合件进行同时磷化处理。

锌镍锰三元磷化

锌镍锰三元磷化
锌镍锰三元磷化是一种表面处理技术，通常用于提高金属材料的耐腐蚀性、耐磨性和涂层附着力。

该技术将锌、镍和锰三种元素的磷酸盐溶液应用于金属表面，形成一层磷酸盐转化膜。

磷化处理的过程包括以下步骤：
1. 表面预处理：对金属表面进行清洁、脱脂和除锈等处理，以确保磷化膜能够良好地附着在表面上。

2. 磷化液处理：将预处理后的金属浸入含有锌、镍和锰磷酸盐的溶液中，通过化学反应在金属表面形成一层磷酸盐转化膜。

3. 后处理：对磷化后的金属进行清洗、干燥和涂漆等后续处理，以提高其耐腐蚀性和外观质量。

锌镍锰三元磷化的优点包括：
1. 提高耐腐蚀性：磷化膜能够提供一层防锈保护，减缓金属的腐蚀速度。

2. 增强涂层附着力：磷化膜可以增加涂层与金属表面之间的附着力，提高涂层的耐久性。

3. 耐磨性提高：磷化膜可以减少金属表面的摩擦系数，提高耐磨性能。

锌镍锰三元磷化技术广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域，对于提高金属零件的性能和寿命具有重要意义。

需要注意的是，具体的磷化工艺和参数应根据不同的材料和应用要求进行调整和优化。

磷化与铬化

无铬磷化一般指铝及铝合金、锌及锌合金、镁及镁合金的表面处理，采用不含六价铬的磷化液进行处理，应用最广的就是锌系磷化液。
对于铝合金压铸液基本一致，但是必须使用能够处理铝及铝合金的磷化液，普通的锌系磷化液不能使用。
铁系磷化指磷化液主要由磷酸二氢盐构成，辅以其它助剂。形成蓝色、彩虹色、黄色、蓝灰色不等的磷化膜，磷化膜厚一般小于1微米，不耐腐蚀。不适合要求比较高的涂装场合。此种磷化液操作简单，常温使用，但是磷化膜不理想。
钝化指在金属表面形成一种转化膜，如氧化膜、吸附膜、沉淀膜等。钝化液以前一般都使用六价铬溶液，毒性大，环保不允许。
锰系磷化指磷化液主要由磷酸锰构成，辅以其它助剂。形成黑色磷化膜，使用温度一般90度以上，磷化膜后大于15微米，耐腐蚀。主要用于减少摩擦的场合，如汽车传动件。
锌系磷化指磷化液主要由磷酸二氢锌、硝酸盐、磷酸等组成，辅以其它助剂。一般形成浅灰色至深灰色磷化膜，使用温度一般常温至50度，适合于涂装打底用，也是使用最广的一种磷化液，如粉末涂装、电泳涂装、喷漆、静电涂装等。磷化膜厚一般2-5微米，比较耐腐蚀。

(完整版)磷化常见问题及处理方法

磷化常见问题及处理方法常见故障原因分析1、磷化膜结晶粗糙多孔：原因：1）游离酸过高。

2）硝酸根不足。

3）零件表面有残酸，加强中和及清洗。

4）Fe2+过高，用双氧水调整。

5）零件表面过腐蚀，控制酸洗浓度和时间。

2、膜层过薄，无明显结晶：原因：1）总酸度过高，加水稀释或加磷酸盐调整酸的比值。

2）零件表面有硬化层，用强酸腐蚀或喷砂处理。

3）亚铁含量过低，补充磷酸二氢铁。

4）温度低。

3、磷化膜耐腐蚀性差和生锈原因：1）磷化晶粒过粗或过细，调整游离酸和总酸度比值。

2）游离酸含量过高。

3）金属过腐蚀。

4）溶液中磷酸盐含量不足。

5）零件表面有残酸。

6）金属表面锈没有出尽。

4、磷化零件表面有白色沉淀：原因：1）溶液中沉淀物过多。

2）硝酸根不足。

3）锌、铁、P2O5含量高。

5、磷化膜不易形成：原因：1）零件表面有加工硬化层2）溶液里SO-2含量高，用钡盐处理。

3）溶液渗入杂质，更换磷化溶液。

4）P2O5含量过低，补充磷酸盐。

6、磷化层不均、发花：原因：1）除油不净、温度太低。

2）零件表面有钝化状态，加强酸洗或喷砂。

3）零件因热处理加工方法不同。

7、冷挤压后磷化膜产生条状脱落：原因：1）肥皂溶液里有杂质。

2）皂化前零件表面有杂质和沉淀物，重新磷化。

8、磷化膜发红抗蚀能力下降：原因：1）酸洗液里铁渣附在表面。

2）铜离子渗入磷化液磷化常见故障及处理方法磷化膜结晶粗大的原因及处理方法原因：①亚铁离子含量过多；②零件表面带有残酸；③溶液里硝酸根不足；④溶液里硫酸根含量增高；⑤零件表面过腐蚀。

处理方法：①用压缩空气搅拌，或用双氧水降低亚铁离子含量，升高温度；②加强中和或水洗；③添加硝酸锌；④用碳酸钡处理硫酸根；⑤控制酸的浓度和时间。

质量问题外观现象产生原因解决方法1、无磷化膜或磷化膜不易形成工件整体或局部无磷化膜，有时发蓝或有空白片(1)工件表面有硬化层；(2)总酸度不够；(3)处理温度低(4)游离酸太低(5)脱脂不净或磷化时间偏短；(6)工件表面聚集氢气；(7)磷化槽液比例失调，如P2O5含量过低；(8)工件重叠或工件之间发生接触方法：(1)改进加工方法或用酸洗、喷砂去除硬化层、达到表面处理要求；(2)补加磷化剂：(3)升高磷化槽液温度；(4)补加磷化剂；(5)加强脱脂或延长磷化时间；(6)翻动工件或改变工件位置；(7)调整或更换磷化槽液；(8)注意增大工件间隙，避免接触2、磷化膜过薄磷化膜太薄、结晶过细或无明显结晶，抗蚀性能差。

磷化前处理不当对磷化膜有什么影响？如何处理？

磷化前处理不当对磷化膜有什么影响?如何处理?深圳雷邦磷化液工程部编辑影响如下。

①不同的前处理工艺磷化膜形成产生的影响是非常明显的，使用强碱高温脱脂、强酸浸蚀，得到的磷化膜粗大，磷化过程中析氢大，磷化时间长。

②由于钢铁零件进入磷化液后，表面被磷化液不断溶解，使零件表面磷酸盐含量上升，正磷酸盐析出，并在金属表面成膜。

如果零件表面活性点多，在磷化液中被游离酸浸蚀后，溶解速度大，造成大量析氢，零件表面磷酸盐含量上升，此过程造成零件表面正磷酸盐含量加大。

晶核生长速度快，形成的磷化膜疏松、多孔。

磷化液透过多孔膜，继续浸蚀零件，析氢。

结果零件表面浸蚀严重，成膜速度慢，磷化时间延长，形成的磷化膜粗大。

③强酸、强碱前处理工艺对于高碳钢、合金钢等易于磷化的零件的不良影响最为明显，这是因为在磷化过程中，不仅有金属的化学溶解，还有零件表面形成的腐蚀微电池反应。

强酸强碱的前处理工艺使金属晶格全部暴露，加剧了金属溶解的两种反应速度，恶化了成膜的条件。

处理方法如下。

①磷化零件经前处理后，表面既要除去油污、氧化膜，又应使晶格不能暴露过甚，也就是使零件表面的活性不可太高，这就是磷化对前处理的要求。

②有条件的地方可对中、高碳钢零件采用有机溶剂脱脂、喷砂除去氧化皮，这样得到的磷化膜细致、致密，而且磷化过程中析氢少，磷化速度快，磷化膜抗蚀能力高。

③漆前磷化的零件大量是低碳钢冲压件，不适于有机溶液脱脂，而且要求磷化膜薄、结晶细微、防锈能力强，故在选择前处理时，针对零件太多、无严重锈蚀的情况，可省略除锈工序，只采用弱碱性加人表面活性剂的脱脂工艺，经脱脂后，直接表调、磷化。

④对于合金钢等零件，因机加工表面无氧化皮，而只有机加工油，采用使用擦拭零件表面，不经酸蚀，直接磷化的办法处理。

⑤对于其余大批量生产的零件，现在大多数采用弱碱性、中温、含有表面活性剂的脱脂溶液水洗后，再经酸式盐浸蚀溶液除氧化膜(此种腐蚀溶液是由一定量的游离酸与其相同阴离子组成的盐混合成的酸蚀溶液，在同离子效应下，H+电离量小，但持续不断，能保持一定量的H+含量)，故此种酸蚀溶液酸性不强，但持续时间长，对氧化膜去除有效，但对基体金属无大浸蚀，这样处理的零件表面既可除去油污及氧化膜，又不会对基体金属表面造成太大腐蚀。

磷化剂磷化膜质量的评价之一磷化膜的存在、厚度与膜重

磷化剂磷化膜质量的评价之一:磷化膜的存在、厚度与膜重磷化膜存在的检测方法：可将磷化试样放入5％的氢氧化钠溶液中，加热到80℃～90℃，溶解。

将溶液过滤，取25mL的滤液，再用硝酸(1+1)酸化后，加入10mL钼酸铵和5g硝酸铵。

如果溶液产生黄色沉淀，说明磷化膜存在。

因磷化膜在各种外界作用下(化学腐蚀或机械冷变形加工)都必须能够保护基体金属，这与磷化膜的厚度有关，是磷化膜保护基体金属的一个重要指标。

目前选择磷化液的一个主要依据也是磷化液能沉积磷化膜的厚度。

磷化膜的厚度通常为1um～50um，因此用微米作单位表示厚度是合理的，但实际上用每单位面积磷化膜的质量来表示更方便些。

磷化膜在单位面积的质量通常为“膜重”。

通常用每平方米克表示。

铁盐磷化膜，膜重0.1g／m2～1.5g／m2做零件库存短期防蚀用。

锌盐磷化膜，膜重1g／m2～5g／m2做零件库存短期防蚀用。

锌盐或锰盐磷化膜，膜重为7.5g ／m2，最好大于10g／m2做零件库存长期封存防蚀用。

锌盐、铁盐或锰盐磷化膜，膜重为7.5g/m2，最好大于10g／m2涂油、脂或蜡后做螺栓、螺母紧固件的长期库存或运输途中防蚀用。

若采用Zn—Ca型磷化膜，则膜重应大于5g ／m2。

锌盐或Zn-Ca型磷化膜，膜重最好为1g／m2～5g／m2。

涂漆后做车身、冷冻机机壳、洗衣机机壳防蚀用。

磷化膜的厚度与磷化膜的膜重有一定的关系。

Guy Lorin根据磷酸锌盐的比重和磷化膜的结构推算，认为磷化膜膜厚换算为单位膜重1um厚度相当于2g／m2～3g／m2膜重；通过实际测量比较，结果证明大多数工业磷化膜的膜重膜厚比在1.5～3.5范围内，对于轻量级和中量级的磷化膜来说，1um膜厚相当于1.5g／m2～2g／m2膜重。

磷化膜的厚度一般采用磁性测厚仪测定，按国际标准规定的方法。

本文由营口康如科技有限公司整理。

汽车零件的磷化膜质量及磷化发展趋势

磷化膜的缺陷原因及改进措施

磷化工艺 政策

常见的磷化质量问题及解决方法

零件基体表面粗糙度对磷化膜质量的影响

磷化膜与工艺参数的关系

机床零件磷化处理的研究

磷化工艺参数的影响

浅析金属常温磷化及其发展趋势

锰系磷化磷化膜厚度范围

国内磷化技术现状与发展趋势

磷化膜的缺陷原因及改进措施

磷化剂的发展趋势之三复合金属件磷化

锌镍锰三元磷化

磷化与铬化

(完整版)磷化常见问题及处理方法

磷化前处理不当对磷化膜有什么影响？如何处理？

磷化剂磷化膜质量的评价之一磷化膜的存在、厚度与膜重

磷化工艺政策