钢铁部件的磷化处理与电镀
铁的磷化处理工艺流程
铁的磷化处理工艺流程一、引言铁的磷化处理是一种常见的表面处理方法,通过在铁材料表面形成一层磷化物膜,可以提高铁材料的耐腐蚀性能和机械性能。
本文将介绍铁的磷化处理的工艺流程。
二、前处理1. 清洗:首先,将待处理的铁材料进行清洗,去除表面的油污、灰尘等杂质。
可以使用溶剂或碱性清洗剂进行清洗,确保表面干净。
2. 酸洗:清洗后,将铁材料进行酸洗处理。
酸洗可以去除铁材料表面的氧化层和锈蚀物,提供一个干净的表面供磷化处理。
三、磷化处理1. 磷化液配制:根据具体的磷化要求,配制磷化液。
磷化液的主要成分包括磷酸盐、酸类、缓蚀剂等。
不同的磷化液配方可以得到不同性能的磷化膜。
2. 磷化处理:将清洗后的铁材料浸入磷化液中,进行磷化处理。
磷化液中的磷酸盐会与铁材料表面的铁离子反应,形成磷化膜。
磷化时间和温度可以根据具体要求进行控制。
3. 中和处理:磷化处理后,将铁材料从磷化液中取出,进行中和处理。
中和处理可以使用碱性溶液,将磷化液中的酸性物质中和掉,以防止对环境造成污染。
四、后处理1. 清洗:磷化处理后,将铁材料进行清洗,去除残留的磷化液和中和剂。
清洗可以使用水或溶剂进行。
2. 干燥:清洗后,将铁材料进行干燥处理。
可以使用热风或其他干燥设备,确保铁材料表面干燥。
3. 表面处理:根据具体要求,可以对磷化后的铁材料进行表面处理。
例如,可以进行涂层、喷漆等工艺,以增加铁材料的美观性和耐久性。
五、质量检验经过磷化处理的铁材料需要进行质量检验,以确保磷化膜的质量符合要求。
常用的检验方法包括厚度测量、耐蚀性测试等。
六、结论铁的磷化处理工艺流程包括前处理、磷化处理、后处理和质量检验等步骤。
通过这些步骤,可以在铁材料表面形成一层磷化膜,提高铁材料的性能和耐久性。
在实际应用中,可以根据具体要求进行工艺参数的调整,以获得理想的磷化效果。
不锈钢磷化处理作用
不锈钢磷化处理的作用
一、什么是磷化?
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。
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。
二、磷化处理的作用?
磷化处理工艺主要用在金属表面,目的也是为金属表面提供一层保护膜,让金属与空气隔绝,防止其被腐蚀;还会用于一些产品涂漆之前的打底,有了这层磷化膜能够提高漆层的附着力和防腐蚀能力,提高装饰性让金属表面看起来更漂亮,并且还能够在部分金属冷加工过程中起到润滑的作用。
经过磷化处理后能让工件在很长时间内不会氧化生锈,所以磷化处理的应用非常广泛,也是常用的一种金属表面处理工艺,在汽车,船舶,机械制造等行业中应用越来越多。
另外磷化膜除了和基体有很好的结合性,它与油漆涂层有良好的结合力,这就是说磷化后再喷漆,漆膜不容易脱落。
钢铁的磷化处理
钢铁的磷化处理摘要:金属磷化处理工艺可以改变金属表面原有的性质,从而提供新的物理特性或物理化学特性,因而广泛应用于金属的表面处理领域中。
本文主要介绍钢铁的中温与高温磷化,通过实验来研究两种磷化膜的性质,对它们的原理、配方和生产工艺进行了简要的介绍。
关键词:机理,中温,高温,工艺1.引言磷化处理是指钢铁零件在含有锌、锰、钙、铁或碱金属的磷酸盐的溶液中进行化学处理,在其表面上形成一层不溶于水的磷酸盐膜的过程。
磷化是钢铁表面处理的常用手段,磷化膜厚度一般为 5 μm-20 μm,为微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属性及较高的电绝缘性等。
磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。
磷化处理所需设备简单,操作方便,成本低,生产效率高,被广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中[1]。
2.磷化膜的形成机理[2]磷化处理是在含有锌、锰、铁的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中进行的。
金属的磷酸二氢盐可用通式M(H2PO4)2表示,M为金属。
下面主要介绍磷化膜形成的电化学机理。
从电化学的观点来看,磷化膜的形成可认为是微电池作用的结果。
在微电池的阴极上发生氢离子的还原反应,有氢气析出:2H+ + 2e = H2在微电池的阳极上,铁被氧化为离子进入溶液,并与H2PO4-发生反应。
由于M2+的数量不断增加,pH值逐渐升高,促使反应向右进行,最终生成不溶性的正磷酸盐晶核,并逐渐长大。
下面是阳极反应:M - 2e = M2+M2++2H2PO4-= M(H2PO4)2M(H2PO4)2= MHPO4+H3PO43MHPO 4=M 3(PO 4)2↓+ H 3PO 43.实验工艺与配方工艺流程:化学脱脂(碱性除油)→热水洗→冷水洗→酸洗→热水洗→磷化→冷水洗→磷化后处理。
3.1配方与溶液配制一、碱性除油液:碱性化学除油溶液配方二、酸洗除锈液:3%的稀盐酸三、测定总酸度和游离酸: 0.1 mol/L 的NaOH 溶液,酚酞,甲基橙高温磷化酸比值控制在7-8,中温磷化控制在10-15。
电镀配方大全-金属的氧化和磷化处理
电镀配方大全-金属的氧化和磷化处理金属的氧化和磷化处理钢铁的氧化处理钢铁件通过氧化处理在表面生成保护性氧化膜,主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4),膜的颜色一般呈黑色或蓝黑色,铸钢和硅钢呈褐色或黑褐色。
氧化处理方法有碱性氧化法、无碱氧化法和酸性氧化法等。
常用于机械、精密仪器、仪表、武器和日用品的防护和装饰。
碱性氧化法一次氧化法配方1g/L g/L 组分组分NaOH 600 NaPO 15~20 34NaNO 60 2开始温度为138~140?;终止温度为148~150?;时间为60~90min。
配方2 g/L g/L 组分组分NaOH 750 NaNO 250 2开始温度为138~140?;终止温度为148~150?;时间为60~90min。
二次氧化法配方1g/L g/L 组分组分A槽 B槽NaOH NaOH 500~600 700~800NaNO NaNO 100~150 150~200 22温度为135~140?;时间为10~20min。
温度为145~152?;时间为60~90min。
氧化后处理为提高氧化膜防锈能力氧化后需进行皂化和填充处理,除需要涂装的,其他全都要用105~110?机油、锭子油或变压器油浸渍5~10min。
若不进行皂化或填充处理,氧化清洗后可直接浸TS-1胶水防锈油或P-2防锈乳化液。
配方1(填充)CrO 50~80g/L;温度为70~90?;时间为5~10min。
227K配方1(填充)g/L g/L 组分组分 CrO 2 85%HPO 1 334温度为60~70?;时间为0.5~1min。
配方3(皂化)肥皂30~50g/L;温度为80~90?;时间为5~10min。
酸性氧化法酸性氧化法的优点是可在常温下操作,节电节能、发蓝时间短、生产效率高、投资少、污染小。
缺点是膜层附着力差,耐蚀性不佳,有待于进一步完善。
配方1g/L 组分组分用量Cu(NO) HNO 1~3 30~40ml/L 323HSeO 3~5 添加剂适量 23对苯二酚 2~4pH值为1~3;温度为室温;时间为3~6min。
钢铁的磷化处理注意事项
钢铁的磷化处理注意事项钢铁的磷化处理注意钢铁的磷化处理一、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,溶液成分复杂,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。
表面处理检验标准(喷塑、磷化、电镀、发黑、阳极氧化)
廊坊多元精密制造有限公司检验标准(表面处理)编制:校对:审核:年月日发布年月日起实施目录喷塑喷漆检验标准 (1)磷化处理(金属)检验标准 (4)表面电镀(金属)检验标准 (5)发黑处理(金属)检验标准 (7)阳极氧化检验标准 (8)高频淬火检验标准 (11)喷塑喷漆检验标准1、目的规范检验操作,发现、控制不良品,防止批不良品输入下道工序。
同时给检验工作提供引导及接收标准。
2、范围适用于进料、外协制品回厂、成品的检验接收及顾客退货的挑选检验。
3、定义喷塑、喷漆件检验过程的参照标准。
4、职责4.1 质量部负责不合格的发现、记录和标识,组织处理不合格品。
4.2 采购部负责进料中不合格品与供应商的联络。
5、工作程序外观(目测)5.1 喷涂种类(如:塑粉或漆)、颜色与图纸要求及客户、我司、供应商三方确认的色板是否一致。
5.2 一般情况下,产品喷涂表面外观在使用时要求100%进行检验,检验方式依据本标准。
进料、外协回厂或过程验收则采用抽检,抽检操作方式依据《抽检规范》。
特殊产品根据产品的具体要求检验。
5.3 外观缺陷:有缩孔、针孔、杂质点、漏底、涂层厚度明显不均、流泪、预处理不良有锈、表面有污斑、不光滑、不平整、桔皮、花斑、凹坑等。
5.4 外观和颜色检验的环境:5.4.1 色板采用客户样件或经客户认可的签样。
5.4.2 应在标准光源对色灯箱CAC-600箱内(无设备条件时则要求在天然散射光线或光照度不低于2×40w光源环境下),以目视方法进行。
光照度通常在D65(特殊情况下用F/A,其次高标准要求时用CWF/TL84),背景颜色为中灰色。
5.4.3 检查距离:被测品与眼睛的距离为500mm,检验时在±15°范围内旋转。
5.5表面粗糙度应达到设计要求的表面粗糙度值。
涂膜附着力(划格实验)5.6 涂膜附着力检验(基体金属为铁、钢、铝及铝合金):5.6.1 采用划格—胶带粘贴法测定漆膜附着力,每批次以一件或两件检验则可。
电镀工艺学钢铁的氧化和磷化
钢铁氧化和磷化技术的发展前景和展望
广泛应用
钢铁氧化和磷化技术在汽车、建筑、机械等领域具有广泛应用前 景,未来市场需求将持续增长。
技术创新
随着科技的不断进步,钢铁氧化和磷化技术将不断创新,推动行 业的发展和进步。
绿色发展
随着环保意识的提高,钢铁氧化和磷化技术将更加注重环保,推 动行业的绿色发展。
THANKS.
磷化处理过程
除油、除锈、磷化、钝化等步骤。
影响因素
温度、酸度、金属离子浓度、促进剂浓度等。
磷化的应用和防护措施
磷化的应用
提高金属表面的耐腐蚀性、增强涂层 的附着力等。
防护措施
定期检查磷化液的成分和浓度,控制 处理时间和温度,定期更换磷化液等 。
电镀工艺在钢铁氧
04
化和磷化中的应用
电镀在钢铁氧化中的应用
电镀工艺学钢铁的氧化 和磷化
contents
目录
• 电镀工艺学概述 • 钢铁的氧化 • 钢铁的磷化 • 电镀工艺在钢铁氧化和磷化中的应用 • 钢铁氧化和磷化的未来发展
电镀工艺学概述
01
电镀的基本原理
电解定律
电镀反应过程
在电镀过程中,阳极发生氧化反应, 阴极发生还原反应,遵循法拉第定律 。
电镀反应过程中,金属离子从溶液中 还原并在阴极上沉积形成金属镀层。
钢铁氧化原理
钢铁在潮湿环境中与氧气和水反应,导致表面形成氧化膜。
电镀在钢铁氧化中的作用
通过电镀工艺在钢铁表面形成一层保护性氧化膜,提高耐腐蚀性。
不同电镀方法的应用
包括化学氧化、阳极氧化和电镀氧化等,适用于不同场景和需求。
电镀在钢铁磷化中的应用
钢铁磷化原理
01
钢铁在酸性溶液中与磷反应,形成磷化膜。
铁件电镀前处理工艺(一)
铁件电镀前处理工艺(一)
铁件电镀前处理工艺
引言
•铁件的电镀前处理工艺是确保电镀质量的关键环节之一。
•正确的电镀前处理工艺能够提高铁件的表面光洁度和粘着力,有效延长电镀层的使用寿命。
清洗
1.使用溶液清洗铁件表面,去除铁锈、灰尘和油污等杂质。
2.可选用碱性清洗溶液和酸性清洗溶液。
碱性清洗溶液适用于去除
油污,酸性清洗溶液适用于去除铁锈和氧化层。
脱脂
•脱脂的目的是去除铁件表面的油脂,提高电镀层的附着力。
1.使用有机溶剂脱脂,如石油醚、酒精等。
2.也可以采用碱性脱脂剂,如钠碱、氢氧化钠等。
酸洗
•酸洗可以去除铁件表面的氧化层和其他污染物。
1.使用稀硫酸、盐酸等酸性溶液进行酸洗。
2.酸洗时间和温度要控制好,过长或过高的温度可能会导致铁件表
面的腐蚀。
磷化
•铁件表面磷化可以提高电镀层的附着力和耐蚀性。
1.使用磷酸进行磷化处理,可以形成均匀的磷化层。
2.磷化处理的温度和时间要根据具体情况进行调整。
上述步骤的注意事项
•操作过程要严格按照工艺要求进行,避免操作失误。
•避免不必要的浪费和污染,根据实际情况控制使用的溶液和溶液的浓度。
•操作环境要干燥,避免水气对处理效果产生影响。
结论
•铁件电镀前处理工艺对电镀质量和使用寿命具有重要影响。
•清洗、脱脂、酸洗和磷化是常用的铁件电镀前处理步骤。
•合理控制工艺参数,严格按照操作要求进行,能够提高电镀层的质量和稳定性。
钢铁表面处理技术(除锈处理、磷化处理、发黑处理、防锈处理)
金属表面处理技术近年来,金属表面处理技术获得了迅速发展,已广泛应用于众多领域。
在表面处理技术及工程中,前处理占有极为重要的地位,他不仅作为表面处理前的一种"预处理工序"不可或缺,而且与后续表面处理的成败密切相关。
除油、除锈、磷化、防锈等基体前处理是为金属涂层技术、金属防护技术做准备的,基体前处理质量对此后涂层制备和金属的使用有很大的影响。
例如,对有磷化和无磷化处理的同一涂层进行盐雾试验,其结果是防腐蚀能力相差大约一倍。
可见除油、除锈、防锈、磷化等前处理对涂层的防锈能力和金属的防护能力起着至关重要的作用。
基体前处理的目的:一是增加涂层与基体的结合强度既加大附着力,二是增加涂层的功能如防腐蚀、防磨损及润滑等特殊功能。
随着金属加工业、铁路制造业、汽车行业的飞速发展,对生产各种金属制品及铁路、汽车零部件产品的质量有了更高要求,通过长期的实践证明,一些简单、简易的前处理方式,已经不能满足金属加工及涂装的基本要求。
只有采用标准的前处理生产工艺,才能使钢铁表面形成一层标准的磷酸盐膜和防护膜,以满足金属加工和涂装处理的质量要求。
因此,选用低成本、低能耗、高品质的金属前处理产品,是企业保证涂装质量和防护质量稳定与否的重要因素。
1、钢铁表面前处理工艺的必然:钢铁表面在轧制或应用过程中,其表面有不同程度的油脂、氧化皮或铁锈等杂质的存在,在进行加工和涂装处理前,需对其进行清除处理,然后才能作为商品进行销售。
如果不这样做就会严重地影响产品的外观质量和使用寿命,失去产品的竞争能力。
如果钢铁表面未经处理就进行涂装,其涂层内的氧化皮、铁锈或油脂被涂层所掩盖,不久就会出现涂层脱落等现象,使所销售的产品呈现出锈迹斑斑的外观,失去了产品在市场上的竞争能力,因此钢铁表面进行前处理的必然性已引起广大企业的极大重视。
1、钢铁表面的除油处理:我们了解到常用的除油方法有:溶剂除油、电化学除油、化学除油及表面活性剂除油和手工除油及机械除油等。
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。
钢铁件的氧化和磷化
钢铁件的氧化和磷化( 摘自中级电镀工工艺学)一. 钢铁件的氧化 1.. 碱性发蓝工艺钢铁件碱性氧化法,生成的氧化膜质量比较稳定,且槽液较易维护。
但槽液的操作温度较高(一般是130℃以上),需加热,在经济上和劳动强度上均较高。
于是,低温氧化法就应运而生了。
低温氧化法可获得深黑色的氧化膜层,膜层外表美观,防蚀性能较好。
但当溶液中的硝酸含量不足时,氧化过程缓慢。
过剩的磷酸,会产生灰色的磷酸盐挂灰。
另外,槽液不稳定,且难维护。
3. 无碱氧化法:它是一种不含碱组分的氧化方法,实质上是一种氧化与磷化相结合的处理方法。
可获得致密、深黑(深灰或红黑)色的无光泽或稍亮的氧化膜层。
该膜层由碳酸钡和铁的磷化物组成,它的耐蚀性优于碱性配制溶液时,硝酸钡和酸式磷酸盐要在不断搅拌下单独用热水溶解。
由于二氧化锰仅微溶于水,会使槽液变浑,因此应将二氧化锰装于棉袋内置于槽底。
在氧化过程初期,会产生大量氢气泡。
当气泡停止析出时,说明金属零件上的氧化-磷化膜的形成过程巳经结束,即可出槽。
出槽后,用冷水清洗,热水冲洗,肥皂液中浸泡几分钟,干燥浸油,最后封存待用。
无碱氧化后也可作涂漆处理。
1.3. 钢铁件的黑色磷化法:对形状复杂的铸件表面常有气孔、砂眼等疵病。
若用碱性氧化法,则气孔、砂眼内易残留碱物。
若用普通磷化法,又会影响零件精度。
另外在光学仪器中,为减少仪器内壁漫反射的影响,零件表面应呈黑色。
于是开发了黑色磷化工艺。
黑色磷化膜结晶细致,色泽均匀,外观呈黑灰色,厚度约2~4μm ,耐磨性和耐蚀性比氧化膜有显著提高。
磷化前,需在5~10 g / L 的硫化钠溶液中,于室温下处理5~20 s 。
黑色磷化膜溶液成分及工作条件如下:4. 钢铁件的“四合一”磷化法:除油、除锈、磷化、钝化四个主要的磷化工序,综合在一个槽中完成的磷化法称为“四合一”磷化法。
它可简化工序,减少设备和作业面积,缩短工时,提高劳动生产率,降低产品成本,便于实行机械化、自动化生产。
钢制磷化镀铬工艺流程
钢制磷化镀铬工艺流程
钢制磷化镀铬工艺流程主要包括以下几个步骤:
1.预处理:
•除油:使用清洗剂或碱性除油剂,以去除钢材表面的油污和杂质。
•水洗:用清水冲洗,确保钢材表面无残留除油剂。
•除锈:若钢材表面有生锈,需进行除锈处理,如使用酸洗或机械除锈方法。
•再次水洗:除锈后,用清水冲洗,确保表面无残留除锈剂。
1.磷化处理:
•将钢材浸入磷化液中,磷化液中的磷酸盐与钢材表面的铁离子发生化学反应,生成磷化膜。
磷化膜能增强钢材表面的耐腐蚀性和附着力。
•磷化后,用清水冲洗,去除磷化液残留。
1.干燥:
•将磷化后的钢材进行干燥,确保表面无水分。
1.镀铬处理:
•预处理:再次对钢材表面进行清洗和活化,以提高镀铬层的附着力。
•镀铬:将钢材作为阴极,放入镀铬槽中,通过电解作用在钢材表面沉积一层铬金属。
镀铬层能提高钢材的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
•后处理:镀铬完成后,进行水洗和干燥,确保钢材表面无残留物和水分。
回答完毕。
钢铁工件涂装前磷化处理技术条件
钢铁工件涂装前磷化处理技术条件钢铁工件涂装前磷化处理技术条件一、适用范围本文件适用于磷化处理过程中,钢铁工件的前涂装处理工艺要求。
二、定义2.1磷化处理:指利用酸磷溶液对钢铁工件的表面进行处理,可以增加其耐蚀性,抗磨损性,阻止继续氧化,以提高部件的整体性能。
2.2涂装:指对检验合格的钢铁部件进行涂覆涂料的工艺,以增强钢的外观和保护性能。
三、仪器设备3.1磷化处理仪器设备(1)磷化处理罐、烘烤箱等;(2)电极杆、温度计、电阻表,导电量仪、pH计等;(3)磷酸钙粉、碳酸钠,硫酸钠等。
3.2涂装仪器设备(1)涂裱机、电涂枪、电热枪、喷涂机;(2)涂料、溶剂、活动剂等。
四、工艺技术要求4.1磷化处理工艺(1)清洗:钢件的表面应清除污物,以减少表面氧化泥的积聚,避免表面的腐蚀,表面无油、无灰尘(2)反应:钢件采用磷化处理前应进行反应处理,保证钢件外表的光洁度。
热处理温度要求控制在160℃-200℃之间。
(3)磷化处理:钢件磷化处理应采用循环式R-6000电解槽磷化处理,处理温度为45-55℃,PH值为1.6-2.0,阳极电流密度为20-30A/dm2,处理时间为30-60min,每次处理电流量为5-15A,磷化深度要求:丝刷磷化膜厚度达到0.4-0.6mm,悬浮活性磷化膜厚度达到1.0mm以上,磷化外观无锈蚀。
(4)烘烤:磷化后及时烘烤,控制温度为120-140℃,并烤稳定以保持钢件磷化层的软硬度。
4.2涂装工艺(1)准备:涂料应经过浓度检测,涂料攪拌均匀,清除表面残留的杂物及粉尘,并保证涂装表面处于光洁干燥状态;(2)涂装:涂装应采用机械涂装、自动涂装、电涂枪或普通涂枪涂装,涂料的厚度及涂料质量应符合技术要求;(3)烘烤:涂装后立即烘烤,控制温度为120-140℃,时间控制在30-60分钟;(4)检查:涂装烘烤后应抽查以核对标准要求,确保涂装和烘烤质量。
实验19 钢铁的磷化处理
实验17 钢铁的磷化处理一. 实验目的;1.掌握钢铁磷化的基本原理。
2.了解磷化处理溶液的配制方法及磷化处理的实验操作。
2.了解磷化处理的应用意义。
二.实验原理:钢铁零件在含有锰,铁,锌的磷酸溶液中,进行化学处理,其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法叫磷化处理,亦称磷酸盐处理。
磷化膜的外观,由于试件材料不同及磷化处理的条件不同可由暗灰到黑灰色。
磷化膜的主要成分由磷酸盐Me3(PO4)2或磷酸氢盐(MeHPO4)的晶体组成。
氧化膜在通常大气条件下较稳定,与钢的氧化处理相比,其耐蚀性较高,约高2 ~10倍。
磷化处理之后,进行重铬酸盐填充,浸油涂漆处理,能进一步提高耐蚀性。
磷化处理有高温(90~98℃),中温(50~70℃)和常温(15~30℃)三种处理方法。
常用的磷化方法有浸渍法和喷淋法。
不管采用哪种方法进行磷化处理,其溶液都含有三种主要成分:1.H3PO4(游离态),以维持溶液pH值。
2.Me(H2PO4)2,Me= Mn、Zn,等3.催化剂(即氧化剂)NO3—,ClO3—,H2O2等。
钢铁进行磷化处理时,大致有如下反应历程:锰、锌系磷酸盐膜化学反应机理在97~99℃下加热1h,在Mn(H2PO4)2溶液中发生如下的电离反应:Mn(H2PO4)2→MnHPO4↓+H3PO4在反应平衡后,溶液中存在一定数量的磷酸分子、不溶性的MnHPO4及未电离的Mn(H2PO4)2分子。
当把Fe浸入此溶液之中,则发生以下化学反应:H3PO4 + Fe = Fe(H2PO4)2+ H2Fe(H2PO4)2 = FeHPO4 + H3PO4由于H2的析出,溶液的pH值升高,因此,Mn(H2PO4)2的电离反应会继续进行,反应向生成难溶磷酸盐的方向移动。
这些不溶性的仲磷酸锰MnHPO4大部分沉淀在工件的表面上,少部分可能从溶液中沉淀成泥浆,大部分还是在金属表面沉积成为磷化膜层。
因为它们就是在反应部位生成的,所以与基体表面结合得很牢固。
钢铁的磷化处理
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。
钢铁部件的磷化处理与电镀
磷化处理与电镀姓名:***学号:**********学院:化学化工学院日期:10-4-27摘要:钢铁制件及设备往往在涂漆或储存前需要进行表面处理,其目的在于增强油漆在钢铁表面的附着力,提高金属的防腐能力,同时也可改善涂层的装饰效果。
采用化学反应使金属表面形成化学转化膜是常用的表面处理方法,磷化及发黑(发蓝)处理以及电镀是其中最常见的表面处理。
关键词:磷化电镀目录:1.金属的磷化处理2.电镀的简介3金属磷化处理与电镀的比较内容:(一)金属的磷化处理磷化是用磷酸及其盐的水溶液处理钢铁表面,在其表面获得一层磷酸盐覆盖层(磷化膜)的过程。
磷化膜的形成机理比较复杂,一般可分为两类。
一类是金属表面自身转化的磷酸盐膜,其组成是FePO4及Fe2O3.这类磷化液主要含碱金属的磷酸盐,多聚磷酸盐等。
其配方往往以每升磷化液中含组分的质量表示,如一种转化型磷酸液的组成及工作条件如下:组成(单位:g/L):草酸5,磷酸10,草酸钠4,磷酸二氢钠10;浸泡温度:20℃;浸泡时间:5min。
这类磷化液的成膜机理可简要的描述如下:金属裸露部位(阳极)的电化学反应为:-4-3422e FePO PO Fe +=++在形成金属氧化物FexOy 的部位(阴极),氢离子接受来自阳极的电子而形成氢气,因而处理表面常有气泡产生。
但因氢气的生成会产生较高的超电势而使磷化难以继续进行,故在配方中往往加入促进剂(氧化剂),如33NaClO NaNO , 等,以便降低超电势。
阴极反应可表示为O H =+ H =2e + 2H 22-[O]+总的反应式可表示为: O 3H +PO +2Na ↓O Fe 2FePO =9[O]+PO 4NaH +6Fe 24232442⋅,另一类转化膜称为假转化膜,其磷化液的组成主要是-2Zn +-2Ca +,-2Mn +,-2Fe +等的磷酸二氢盐。
以磷酸二氢锌为主体的磷化液称为锌系磷化液,其转化膜称为锌系膜。
如锌系膜配以适当ca2+,则称为锌-钙系膜。
关于磷化处理原理
金属磷化处理在各类制造业中对钢、镀锌钢、锌和铝等金属作磷化处理是表面处理中的重要步骤。
在油漆前的金属表面预处理中作磷化处理的目的是为了增强材料的抗腐蚀能力、帮助冷成形、改善部件在滑动接触时的摩擦性能。
本文将用实例来加以说明。
磷酸锌是一种在金属基材上生成的晶型转化膜,这种膜是利用了那些先让溶于酸的金属离子起反应然後经水稀释而成的磷化液来处理生成的。
传统的电镀法是利用电流在金属上生成镀膜,磷化则是让金属与磷化液接触发生酸蚀反应而生成磷化膜的。
硝酸和磷酸是常用的用于溶解金属的无机矿物酸。
依照工艺要求可以在磷化液中添加锌、镍和锰等金属离子。
为了得到特殊的效果,也可加一些其它金属离子,磷化液中加镍能提高材料的抗腐力 加快磷化反应。
近年来所发展的无镍工艺的效果已经也可在各方面与含镍工艺相竞争。
在磷化液中加入促进剂可以提高磷化反应速度、消除氢气的影响和控制磷化渣的生成。
促进剂可以是单一的物质、也可以为取得最佳效果而将几种物质混合一起使用。
可以选用的促进剂有亚硝酸盐/硝酸盐、氯酸盐、溴酸盐、过氧化物和一些有机物(如:硝基苯磺酸钠)。
在对热浸镀锌板或铝板作磷化处理时还常添加游离或络合的氟化物。
图1是使用不同的磷化工艺所生成的各种磷酸盐晶体。
一,磷化反应机理:1. 酸蚀反应金属表面与磷化液发生的第一个反应是将某些金属从表面溶解下来的酸蚀反应。
不同的磷化液对钢的酸蚀速度约1-3 g/m2;作厚膜磷化时,酸蚀反应速度还要求高许多。
酸蚀反应对形成涂膜是非常重要的,因为它既可净化金属表面、又能提高漆膜的附著力。
在酸蚀反应发生时,由于金属表面的溶解,所以紧靠表面的磷化液中的游离酸被消耗,金属离子进入磷化液,所溶入的金属离子类型与所处理的基材有关。
在磷化液中添加氧化促进剂可减少酸蚀反应时所生成的氢气:钢表面: Fe + 2H+1 + 2Ox →Fe+2 + 2HOx镀锌钢表面: Zn + 2H+1 + 2Ox →Zn+2 + 2HOx铝表面: Al + 3H+1 + 3Ox →Al+3 + 3HOx2. 磷化反应:在磷化液中所发生的第二个反应是磷化。
机械设计基础学习机械设计中的表面处理技术
机械设计基础学习机械设计中的表面处理技术在机械设计领域中,表面处理技术是一个至关重要的领域。
通过对机械零件进行表面处理,可以提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和外观质量,从而提高整个机械设备的性能和可靠性。
本文将重点介绍机械设计中常见的表面处理技术。
一、磷化处理磷化处理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耐磨性和耐腐蚀性。
磷化处理可以分为化学磷化和电化学磷化两种方法。
其中,化学磷化适用于不锈钢、铝合金等金属材料,而电化学磷化适用于碳素钢等材料。
二、电镀处理电镀处理是通过在金属表面上镀一层金属薄膜来改善金属表面的性能。
常见的电镀处理方法包括镀铬、镀锌、镀镍等。
通过电镀处理,可以提高金属件的耐腐蚀性、耐磨性和外观质量。
此外,电镀处理还可以改善金属表面的导电性和焊接性能。
三、涂覆处理涂覆处理是一种将涂料涂覆在金属表面的处理方法,通过涂覆可保护金属表面免受腐蚀和磨损的影响。
常见的涂覆处理方法包括喷涂、滚涂、浸渍等。
涂覆处理可以提高金属件的耐腐蚀性、耐磨性和耐高温性能。
此外,涂覆处理还可以改善金属表面的外观质量和触感。
四、氮化处理氮化处理是一种通过在金属表面形成氮化层来提高金属表面硬度和耐磨性的处理方法。
氮化处理主要包括氮气浸渗法和离子氮化法。
氮化处理可以显著提高金属件的硬度和耐磨性,适用于高强度、高硬度要求的机械零件。
五、阳极氧化处理阳极氧化处理是一种将金属表面形成氧化膜的电化学处理方法。
阳极氧化处理常用于铝合金等金属材料,可以提高金属件的耐腐蚀性和表面硬度。
此外,阳极氧化处理还可以改善金属表面的绝缘性能和外观质量。
通过以上介绍,我们可以看到,在机械设计中,表面处理技术对于提高机械零件的性能和可靠性起着重要的作用。
通过选择合适的表面处理方法,可以提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和外观质量,从而提高整个机械设备的性能。
因此,在机械设计学习过程中,我们必须深入了解各种表面处理技术,并根据实际需求选择合适的处理方法。
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磷化处理与电镀
姓名:闫姣
学号:5091109007
学院:化学化工学院
日期:10-4-27
摘要:钢铁制件及设备往往在涂漆或储存前需要进行表面处理,其目的在于增强油漆在钢铁表面的附着力,提高金属的防腐能力,同时也可改善涂层的装饰效果。
采用化学反应使金属表面形成化学转化膜是常用的表面处理方法,磷化及发黑(发蓝)处理以及电镀是其中最常见的表面处理。
关键词:磷化电镀
目录:1.金属的磷化处理
2.电镀的简介
3金属磷化处理与电镀的比较
内容:
(一)金属的磷化处理
磷化是用磷酸及其盐的水溶液处理钢铁表面,在其表面获得一层磷酸盐覆盖层(磷化膜)的过程。
磷化膜的形成机理比较复杂,一般可分为两类。
一类是金属表面自身转化的磷酸盐膜,其组成是FePO4及Fe2O3.这类磷化液主要含碱金属的磷酸盐,多聚磷酸盐等。
其配方往往以每升磷化液中含组分的质量表示,如一种转化型磷酸液的组成及工作条件如下:
组成(单位:g/L):草酸5,磷酸10,草酸钠4,磷酸二氢钠10;浸泡温度:20℃;浸泡时间:5min。
这类磷化液的成膜机理可简要的描述如下:
金属裸露部位(阳极)的电化学反应为:
-4-
3422e FePO PO Fe +=++ 在形成金属氧化物FexOy 的部位(阴极),氢离子接受来自阳极的电子而形成氢气,因而处理表面常有气泡产生。
但因氢气的生成会产生较高的超电势而使磷化难以继续进行,故在配方中往往加入促进剂(氧化剂),如33NaClO NaNO , 等,以便降低超电势。
阴极反应可表示为O H =+ H =2e + 2H 22-[O]+
总的反应式可表示为:
O 3H +PO +2Na ↓O Fe 2FePO =9[O]+PO 4NaH +6Fe 24232442⋅,另
一类转化膜称为假转化膜,其磷化液的组成主要是-2Zn +-2Ca +,
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2M n +,-2Fe +等的磷酸二氢盐。
以磷酸二氢锌为主体的磷化液称为锌系磷化液,其转化膜称为锌系膜。
如锌系膜配以适当ca2+,则称为锌-钙系膜。
这种磷化膜质量好,防腐能力强,是目前用于涂装的最常见的磷化液。
这类磷化液的成膜机理可成为水解机理,其反应也包括钢铁表面的弱腐蚀,导致局部pH 升高,而是磷化锌沉积。
总反应式表示为:
O +H (PO Zn Fe PO H Zn +Fe 224[O]42↓))(22⋅−→−
这类磷化液的工作温度往往较高,酸度较低,有利于成膜
(二)电镀
电镀是金属电沉积过程的一种,所谓的金属电沉积过程是指简单金属离子或络离子通过电化学方法在固体表面上放电还原为金属原子附着于电极表面,从而获得金属层的过程。
电镀是通过改变固体表面的特性从而改善外观,提高耐腐蚀性,抗磨性,增强硬度,提供特殊的光,电,磁,热等表面性质的金属电沉积过程。
电镀不同于一般
电沉积过程的地方在于:都层除应具有的所需的机械,物理和化学性能外,还必须很好地附着于物体表面,且镀层均匀致密,孔隙率少等。
金属镀层的性能依赖于其结构,而镀层的结构又受电沉积等条件的制约。
下面是两种电镀的简单流程:
钢铁件电镀锌工艺流程:
┌酸性镀锌
除油→ 除锈→ │ → 纯化→ 干燥
└碱性镀锌
铁件镀铬工艺流程:
除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 预镀碱铜→ 酸性光亮铜(选择)→ 光亮镍→镀铬或其它
除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→弱酸浸蚀→ 半光亮镍→ 高硫镍→ 光亮镍→镍封(选择)→
镀铬
(三)磷化膜的质量受总酸度、游离酸度、促进剂浓度、处理温度、时间等因素影响,条件控制不得当往往造成成膜太慢或膜疏松。
用于汽车车身,家用电器,汽车零部件、家用车、改装车,自行车、摩托车、拖拉机等表面的防腐和颜色装饰等。
电镀层相对均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。
通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的
表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。
但是,电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,所以要得到高品质的镀层要求较高,同时电镀废液也是工业废水的主要来源之一。
参考文献:《工科实验化学》四川大学出版社
《化学实验技术基础》上海交通大学出版社
《应用电化学》哈尔滨工业大学出版社。