纯锰磷化技术原理及应用介绍
高温锰系磷化处理
高温锰系磷化处理简介磷化（Phosphating）是将金属表面形成一层有机磷化合物的防锈涂层的技术。
钢铁材料通过磷化处理产生的膜层是不光滑的，由于不同材料的表面情况不同，因此其结构也有所不同。
磷化原理磷酸盐是磷化反应的主要原料。
在酸性条件下，含有磷酸盐的物质与金属表面产生反应。
在磷化反应中，磷酸盐对金属表面发生氧化-还原反应，生成以磷酸盐为主的磷化膜，从而起到防锈和增加摩擦力等作用。
高温锰系磷化处理高温锰系磷化处理是一种特殊的磷化技术，它一般都运用在高温、高压并且有化学反应的重载条件下，使金属表面生长出一层坚韧耐磨、抗磨损、防腐蚀、不导电、耐碱强、化学稳定的无机膜层。
该技术的处理方法：在弱酸性溶液中加入适量的金属磷化剂和与其同步脱氢的金属盐类、金属离子和某些添加剂，并将金属工件浸泡在这种溶液中，通入适量的氧气，反应温度控制在 200~350℃（取决于所需要的磷化层的厚度，温度越高越容易形成较厚的磷化层），处理时间一般为 1 ~ 3 小时。
经这种磷化处理后，金属表面形成了磷化膜层，该膜层是由金属磷化剂与金属表面磷化共生成的金属磷化物，其基本成分为 Mn2O3、Fe2O3、Zn3(P(PO4)2)2和Mn3(PO3)2等物质，具有橙红、灰色或黑色外观。
该膜层能够很好地保护基体金属，提高了金属的耐腐蚀性、耐磨损性、防滑性和润滑性等性能。
应用领域高温锰系磷化处理技术的应用范围很广，主要用于制造重载机械设备、精密电子部件、汽车零部件、石化设备和液压元件等需要具备高度耐磨和耐腐蚀性的领域。
此外，该技术还可以应用在制造其他具有耐磨、耐腐蚀、不导电、化学稳定等要求的物品上，如医疗器械、太阳能电池、半导体材料、水处理设备等。
结论高温锰系磷化处理是一种特殊的磷化技术，对金属材料的防锈和增加摩擦力等性能方面有很好的提升。
该技术的应用领域很广泛，包括制造以及其他需要具备高度耐磨和耐腐蚀性的领域。
虽然该技术的处理方法较为复杂，但是其优点显而易见，具有广泛的应用前景和发展空间。
锰系磷化涂层提高钢丝绳疲劳寿命原理分析_崔影
世界金属导报/2015年/10月/6日/第B12版金属制品锰系磷化涂层提高钢丝绳疲劳寿命原理分析崔影随着各类起重运输机械向着高扬程、高提升速度方向发展，对钢丝绳的内在质量及耐疲劳性能提出越来越高的技术要求，钢丝绳内部钢丝表面的磨损原因是钢丝之间存在着微动现象并最终造成微动磨损的发生磷化涂层钢丝绳等利技术，其磷化的主要目的是抑制钢丝表面微动磨损损伤的发生，因而应该优先选用锰系磷化或锌锰系磷化配方，这两种磷化膜均与钢丝基体结合牢固，有较高的硬度且耐热性能较好，可以有效提高制绳钢丝表面的耐磨能力。
锰系及锌锰系磷化膜的硬度和热稳定性均优于锌系磷化，耐磨性能非常优异，磷化膜与润滑脂的复合作用能够显著降低钢丝之间的摩擦因数磷化涂层钢丝绳专利技术延长钢丝绳疲劳寿命技术措施的工作原理，为延长钢丝绳疲劳寿命开辟了一条全新的工艺路径，也为今后研发更先进技术延长钢丝绳疲劳寿命指明了方向1起重钢丝绳在使用过程中的失效行为钢丝绳是各类起重机械不可或缺的重要零件，随着各类起重运输机械向着高扬程、高提升速度方向发展，对钢丝绳的内在质量及耐疲劳性能提出越来越高的技术要求，如钢丝绳必须具有较长的使用寿命和较高的质量稳定性等，即钢丝绳的耐疲劳性能要充分满足配套起重机械设备的使用要求。
钢丝绳使用过程中的突然断裂往往造成灾难性后果，轻则物毁重则伤人，因而，提高钢丝绳使用寿命是钢绳制造企业的第一要务。
为了提高钢丝绳的综合质量，我们必须将钢丝绳在使用过程中的失效行为研究清楚，才能有针对性地采取技术措施延长钢丝绳的疲劳寿命。
造成钢铁材质机械零件失效最常见的原因有疲劳、磨损与腐蚀，对于以优质碳素冷拉钢丝为主材的钢丝绳而言，以上原因同样是造成钢丝绳失效的主要因素。
钢丝绳的主要构成材料有冷拉优质碳素钢丝、麻芯及润滑脂，主要品种有光面钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳及涂塑钢丝绳(光面或镀锌钢丝绳外层涂塑)。
钢丝绳主要在大气环境中使用，部分品种钢丝绳在腐蚀性较强的环境中使用，如海洋捕捞用镀锌钢丝绳需要耐受海水中氯离子的腐蚀，在一些矿井中使用的钢丝绳需要承受潮湿空气和酸性腐蚀性气体的腐蚀等。
锰系磷化说明书
锰系磷化说明书 The manuscript was revised on the evening of 2021高温锰系黑色磷化液说明书一/本品能在钢铁上形成一种晶体状的锰系磷化膜，这层磷化膜能提高工件的耐磨性和耐腐蚀性能，磷化膜具有很强的吸附性，当浸泡了合适的油后具有高效的耐磨损效果,主要由磷酸铁和磷酸锰组成。
这种处理工艺能降低工件如活塞，活塞环，衬垫，凸轮轴，推杠，马达座及类似承载表面的磨损。
其他优点可归纳如下：锰系磷化处理使运动工件迅速跑合，防止承载表面之间金属与金属的直接接触，不会出现划伤或粘结。
由于磷化膜吸油，增加了处理过的表面的润滑作用。
消除了金属在机械加工中留下的刮痕。
延缓了腐蚀作用，因此也可以用作防腐底层。
可适用于汽车，摩托车，船舶，等高速运转零部件的减磨自润滑功能膜层处理。
以及工具，刀刃及较高标准要求标准件的耐摩，耐腐蚀处理。
二．产品特性1.高倍浓缩酸性液体。
2.用于钢铁表面的防腐耐摩处理。
3.也可以用于压铸件的处理。
4.在钢铁表面形成一层黑色的磷酸锰盐层。
5.符合甚至超过国标盐雾实验。
6..环保.安全，操作方便，废水处理简单/三．作业管理标准：管理项目管理标准1.皮膜建浴浓度：1比5（20%）2.全酸度(TA) ：祥见本公司内部说明3.游离酸（FA）：祥见本公司内部说明4.温度(Temp) 92-98℃.5.时间(Time) 8-20分钟6.限更新周期 12个月四.工艺流程：1.除油（XH-400）--水洗—除锈—水洗—表调（XH-28）--磷化（XH-575）---水洗—干燥或脱水防锈油（XH-300）?五．及添加方法：1.使用仪器及试剂：吸球、吸管、烧杯、 NaOH、酚酞(PP)、溴酚蓝（BPB）2.测量方法：(1)全酸度(TA)：取槽处理10mL加酚酞(PP)指示剂3-5滴，再用 NaOH滴定，颜色由无色变至粉红5-10秒不褪色，即为其终点，此时所消耗 NaOH之毫升数，即为其全酸度之度数。
纯锰磷化技术原理及应用介绍
纯锰磷化技术原理及应用介绍技术原理:我公司2002年为上海通用的F15变速箱齿轮开发了纯锰磷化工艺，至今已经在通用、大众、上汽的多款变速箱内的齿轮及其它各种传动件上使用，实践证明，纯锰磷化工艺能够显著的降低噪音，并能解决由于疲劳和应力点蚀造成的齿轮工作寿命不达标的问题。
对纯锰磷化的性能，欧洲和美国的汽车行业认识较为深刻，为此制订了纯锰磷化的欧洲工程标准，对结晶的尺寸和形状有着严格的规定（请看附件）。
纯锰磷化不同于我们常用的锌锰系、纯锌系、锌钙系、铁系等磷化，纯锰系磷化的结晶是层叠的半球状，而其它磷化的结晶是叶状或者针状，在钢铁连接件的表面，半球状的层叠结晶能够极好的储存润滑油，在经受工件应力相互挤压的过程中，半球状不会象针状一样被轻易拉断，半球内的润滑油可以保证工件表面一直处于完全的有油润滑状态，其功能相当于“膜轴承”。
这也是为什么在我们汽车齿轮上一直无法解决的点蚀可以用纯锰磷化来解决，点蚀是金属材料在冶炼及机械加工过程中产生的金属晶格缺陷，在热处理和机械加工过程中这种缺陷被放大。
在工件工作状态下，如果有晶格缺陷的表面有纯锰的磷化膜存在，就可以减缓冲击和受力强度，显著的延长缺陷晶格失效的时间。
由于纯锰磷化是一种反应型化学过程，金属基材表面的不平整其反应速率不同，一般突起处反应较剧烈其受到的腐蚀更多，所以磷化后的平整度有提高。
目前国内掌握纯锰磷化技术的公司还很少，大部分国内公司都是以锌锰磷化来冒充纯锰磷化，他们的加工温度只有80几度，真正的纯锰磷化要92度以上。
图一纯锰磷化膜层放大600倍显微照片图二：普通锌系磷化放大500倍显微照片纯锰磷化膜外观：磷化前：磷化后：应用实例:上汽集团齿轮厂美国通用汽车赛欧变速箱齿轮丰田汽车唐山爱信齿轮厂（变速箱齿轮）常州溧阳齿轮厂（出口主减速齿轮）浙江玉环汽车齿轮厂（出口星型齿轮）浙江杭州昌杰机械厂（星型齿轮）福建省同兴齿轮厂（变速箱齿轮）江苏飞船齿轮股份有限公司（差速器齿轮）江苏太平洋精密锻造有限公司（差速器齿轮）检测报告:1.纯锰磷化欧洲工程标准:2.我公司联合上汽集团为通用汽车F15变速箱开发纯锰磷化工艺的相关文件:3.唐山爱信齿轮所做的噪音及寿命的台架实验报告。
锰系磷化在表面防锈工艺中的应用
锰系磷化在表面防锈工艺中的应用
锰系磷化是一种有效的表面处理工艺，其主要功能是改变表面形貌施工结构，防止生锈。
其主要特点是极易清洗，携带少量水便可完成，而且处理后的表面具有镜面光滑、显微结构稳定和耐腐蚀性强的特点，可有效地用于防锈处理。
锰磷化工艺是将锰元素和磷元素混合，将其化学和物理性质加以利用，起到快速防锈的作用。
它主要分为清洗、打磨、清洗、上面料，上面料和烘烤等步骤。
首先，用高压水枪清洗原材料表面，使其干净，以保证锰磷化层的稳定；其次，用锤把和钻头等工具对原材料表面进行打磨，以消除污染物，并使表面状态达到均匀电化学性；接着，再次用高压水枪清洗表面；再者，用锰合金磷化胶着剂在被处理面包裹，然后把带有锰胶着剂的表面放到特殊的电解槽中处理，以实现锰磷化；最后，把处理好的面放到高温烘烤炉中，耐高温接触极差的部件烤熟，以增强其耐腐蚀性和耐磨性。
锰磷化工艺的性能特点在于具有良好的抗腐蚀性，可以有效防止金属材料的生锈，维持表面美观，使金属材料更长久的服役寿命。
它的工艺流程简单，而且表面看起来也很平整光滑，不易有污染物，并具有良好的绝缘性，可大大提高服役性能。
同时，从环境保护的角度出发，锰磷化工艺的使用可以降低金属材料的污染度。
锰磷化的应用场景很广，常见的应用有农机、轻型汽车、列车、船舶、机械设备、摩托车、汽车零部件等金属部件的表面处
理，可以有效地延长它们的使用寿命，减少更换成本。
总之，锰磷化工艺所具有的良好性能为各种金属表面处理提供了极大的好处，可以有效防止金属材料生锈，从而提高了整体抗腐蚀性能和服役性能，给用户带来了更多的实惠。
dw-031锰系磷化
Dw-031耐蚀耐磨中温锰系微晶磷化液锰系磷化是传统磷化工艺。
其磷化膜层外观呈灰黑或黑色，结晶较为粗大。
膜层的组成主要是(Mn·Fe)5H2(PO4)4·4H2O和Mn5H2(PO4)4·4H2O，其结构为弥散度微孔结构。
它的耐热性能较好，锰系磷化膜在大气中200℃下烘烤60min无影响。
锰系磷化膜层能抗蚀防锈，并能有效降低摩擦系数，防止咬合或擦伤，增加润滑等性能而被广泛应用。
一般的锰系磷化需要在95℃以上的高温下进行，磷化液不稳定，沉渣多，能源消耗大。
本技术采用中温磷化，60-80°操作，并使用高效锰系表调剂，得到的磷化膜耐腐蚀、耐摩擦，结晶细致，均匀美观。
颜色可调，呈纯黑色和灰黑色，磷化液环保无毒，沉渣少，使用寿命长。
广泛应用于气缸、活塞、标准件、石油设备、工模具等耐蚀性要求较高的钢铁材料的磷化处理。
技术指标：锰系磷化液：浓缩比：1：4 ，比重：1.20g/L，使用温度：60-80℃，磷化时间：10-15分钟。
锰系表调剂：用量：1-3 g/L，使用温度：常温，表调时间：0.5-1分钟磷化膜外观：磷化膜均匀细致，颜色呈灰黑至纯黑色。
膜重：5-15g/m2，膜厚：5-10µm/m2 硫酸铜点滴试验：≥3min，盐雾试验：≥48h，磷化后加钝化，盐雾试验≥96h工艺流程：1，除油→水洗→除锈→水洗→表调→磷化→水洗→干燥→浸油。
2，除油→水洗→除锈→水洗→表调→磷化→水洗→钝化-热水洗-干燥→浸油。
使用条件：1、外观：淡绿色透明液体2、处理方式：浸渍式3、处理温度：60-80℃4、处理时间：5-15分钟5、配槽用量：100Kg/T6、游离酸度：5-15pt 总酸度：50-80pt 促进剂浓度0.6-1.5pt补充与调整：本磷化处理液在使用一段时间后可添加原工作液进行调整。
每补加2-3Kg原液总酸上升一个点。
锰系磷化厚度
锰系磷化厚度
摘要：
1.锰系磷化厚度简介
2.锰系磷化的作用
3.影响锰系磷化厚度的因素
4.锰系磷化厚度的测量方法
5.总结
正文：
锰系磷化厚度是指在金属表面处理过程中，锰系磷化膜的厚度。
锰系磷化是一种重要的防腐蚀和涂装前处理技术，广泛应用于汽车、建筑、家电等行业。
磷化膜的厚度对于磷化效果和后续涂装质量具有重要影响。
锰系磷化的主要作用是在金属表面形成一层致密的保护膜，提高金属的抗腐蚀性能。
此外，磷化膜还能提高金属表面的黏附性，便于后续涂装。
影响锰系磷化厚度的因素主要有以下几点：
a.磷化剂的类型和浓度
b.处理温度和时间
c.金属表面状态和前处理工艺
d.搅拌和喷淋效果
在生产过程中，需要对锰系磷化厚度进行有效控制。
常用的测量方法有：千分尺法、磁性测厚仪法和涡流测厚法。
其中，千分尺法操作简便，但准确度较低；磁性测厚仪法和涡流测厚法准确度较高，但设备成本较高。
企业可根据
自身需求选择合适的测量方法。
总之，锰系磷化厚度是评价磷化效果的重要指标。
在生产过程中，需要对磷化厚度进行有效控制，以保证磷化效果和后续涂装质量。
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。
锰系磷化作用和用途
锰磷化作用和使用锰系磷化、防锈磷化液工艺是在钢铁表面生成一种致密、耐磨的黑色磷化液色膜层, 所以又称黑色磷化液。
磷化液膜是由一系列大小不同的结晶所组成,在晶体的连接点上形成细小裂纹的多孔结构, 这种多孔的晶体结构在有润滑油或防锈油的环境中可使钢铁表面的耐蚀性、吸附性、耐磨性得以显著的改善和提高。
适用于汽车、摩托车、船舶等高速运转的零部件减磨自润滑功能膜层处理，以及工具、刀具及要求较高的标准件耐磨、耐腐蚀膜层处理。
工艺流程：除油脱脂→水洗→除锈→水洗→中和→表调→磷化→水洗→上防锈油锰系磷化液参数：稀释比例：1：10 使用温度：95-98℃使用时间：10-20分钟管理：1．每天清晨，打捞沉渣，10天翻一次槽。
2．总酸度60-80点、游离酸6-9点。
酸比为6-9。
3．总酸度不够，加磷化液，游离酸过高时加中和剂。
锰盐磷化膜层具有较大的硬度，承载能力和热稳定性，因此锰盐磷化膜层特别适用于处理滑动摩擦件(如齿轮、轴套、汽缸套、活塞环、凸轮轴、气门挺杆、兵器部件等)，提高滑动摩擦件的耐磨性能和摩擦副的磨合性能，当润滑突然中断时，磷化膜还能够吸收一定的机械应力，防止零件表面损伤。
由磷化膜的成膜反应可知，当钢铁表面与磷化溶液接触时，在钢铁表面上的微阳极区就会产生铁的溶解，同时也开始形成磷化膜层。
在磷化膜层下的钢铁表面上也因此而被浸蚀形成致密的、具有一定深度的小凹坑。
磷化过的钢铁表面在磨合过程中，大量的磷酸盐被挤压在凹坑内。
这些被挤压在凹坑内的磷酸盐一方面可改善摩擦面的粗糙度，另一方面凹坑内的磷酸盐又能吸附润滑剂，保持不流失。
当从非摩擦区进入摩擦区时，摩擦面承受的正压力逐渐增大，凹坑内的液压亦随之增高，润滑剂从凹坑内被挤出，使摩擦面之间形成连贯的润滑油膜，可明显提高摩擦副的耐磨性。
可以这样认为，只有当钢铁表面受到浸蚀后才能形成致密的凹坑，而凹坑又能被足够数量的磷酸盐填平时，才能起到良好的减摩作用。
磷化膜层膜重的选择。
低合金钢的锰磷化处理
Fe
Fe
-- ++ +
腐蚀凹坑
4.不断 地部进 位行， 溶解停
-- ++ +
腐蚀凹坑
磷化膜
二、反 应1.的槽必液 温2.度工：件 材质氮能化 后3.可容进易 形成“+
4.工件 表三面 、清磷 化粗糙
项目 1.表面 形状
2.槽液 条反件 应平 衡
3.其他 条件
四、低
合★ 金依钢
1据.总下酸文 度 锰磷 化在3槽0～液 6总0点之的， 必须根
低合金钢的锰磷化处理
一、磷 化的原
将 已清洁 的方 法，称 二元、 三元磷 通过电 化学的 便利和 经济性 坑大、 皮膜 度小 （皮膜
1.母材 浸“-在”磷 极“+，”表极 有选择
反应机理、步骤
2.溶解 的表铁 面和附 近磷化
Fe+2H3PO4—→Fe(H2PO4)2+H2↑
由于PH 值和上 磷酸 盐，并
[Fe](%) 0.4 0.3 0.2 0.1 0
TA=35± 5点 [Fe]=0. 15～
20
40Biblioteka 60 TAMn(H2PO4)2=MnHPO4↓+H3PO4
3.经连 续逐反 渐形 成由皮于膜 表促面 使溶磷 酸盐沉
3MnHPO4=Mn3（PO4）2↓+H3PO4
（磷化液）
反应说明图
表面溶解
Fe
Fe
（母材）
Fe
Fe
-- -
++
腐蚀凹坑
“+” 极“：-”Fe 极： 2H++2e
· 结晶核
Fe
Fe
纯锰磷化工艺在标准件行业的应用
纯锰磷化工艺在高强度紧固件和汽车紧固件上的应用王峰刘智韬（上海路丰助剂有限公司，上海200949）[摘要]评述了常见表面处理方法在高强度紧固件和汽车紧固件上应用的性能，介绍了纯锰磷化工艺的原理、性能及在高强度紧固件和汽车紧固件上应用的优势，提出了一条改善高强度紧固件和汽车紧固件质量稳定性的可行途径。
[关键词]纯锰磷化工艺；减磨自润滑；结晶；氧化工艺；氢脆中国的紧固件行业经过了数十年的发展、壮大，中国已经成为产量世界第一的紧固件制造大国，目前国内共有7000余家紧固件厂商，但生产的紧固件绝大多数为低强度普通紧固件，生产附加值低，大量高性能的高强度紧固件还需进口，出口产品单价不及进口紧固件单价的20%，行业低端产品产能过剩、恶性竞争，由此不但造成企业毛利逐年下滑，而且遭遇国外的反倾销裁定。
据统计，2007年紧固件行业主营业务收入利润率仅为5.43%，已低于全国机械工业主营业务收入利润率6.4%的平均水平，并有逐年下降趋势，工业成本费用利润率是5.96%，低于全国机械工业6.93%的平均水平，由此可见我国紧固件行业如果在高端紧固件产品性能和技术创新方面如果没有长足进步、不能迅速赶上欧美等发达国家的话，那么行业发展前景是令人忧虑的。
从硬件上来分析，决定高强度紧固件和汽车紧固件产品质量的因素主要有以下几方面：材料、机加工工艺设备、搓丝（滚丝）设备、热处理的设备、表面处理的工艺等，其中材料、机加工工艺设备、搓丝（滚丝）设备、热处理的设备对紧固件质量的影响国内研究较深入，只有表面处理（电镀除外）在中国还是一个幼稚行业，与国外的差距尤其巨大，国内的紧固件企业对表面处理不重视，基本是照搬国外的表面处理要求，对于不同表面处理工艺对紧固件质量的影响的认识不够深刻，实际上表面处理工艺也是对高强度紧固件和汽车紧固件的质量有至关重要的影响的环节之一，除了保证载荷、楔负载主要是由材料和热处理工艺决定的，其它的指标如：旋合性、扭矩系数离散度、预紧轴力离散度等都是由表面处理工艺决定的，好的表面处理工艺还可以降低加工精度的波动和热处理缺陷对紧固件质量的影响。
锰系磷化(中文版本)ppt课件
Manganese Phosphate Trouble shooting
Effect No- or bad-coating
Pin-holes
Cause
Countermeasure
• Contamination with Cr (III) •Add 1 g/L Na-citrate •Partial dumb
;.
措施 •Increase bath volume •Fe (II) limitation through agitation
•加 GBA H7203
• Add GBA H7203
•Fresh Activation or partial dumb
• Add 1 g/L Na-citrate • Increase concentration •Partial dumb
• Low Mn concentration
• Add GBA H7203
• Acidity to high • Alloy composition
• Add GBA H 7203 • Increase Total Acid (TA) • Change Mn/Fe ratio
• Increase Total Acid (TA) • Reduce number of parts per barrel
锰系磷化
;.
1
锰磷化处理哪些工件
钢
• 变速箱部件: 齿轮
• 引擎部件: 圆筒垫, 凸轮轴, 阀门杆
• 泵部件: 轴，活塞
• 紧固件: 螺钉，螺栓
• 武器:
枪杆
;.
2
锰磷化 优点
• 润滑 • 耐磨 • 减摩 • 防腐蚀 • 减噪
纯锰磷化技术原理及应用介绍
纯锰磷化技术原理及应用介绍纯锰磷化技术是一种在金属表面形成磷化层的方法，通过在金属表面形成一层锰磷化物，可以提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
本文将介绍纯锰磷化技术的原理及其在不同领域的应用。
一、纯锰磷化技术的原理纯锰磷化技术是一种化学反应方法，通过将金属材料浸入含有锰磷化剂的溶液中，使溶液中的锰和金属表面的磷发生反应，生成锰磷化物层。
这一层锰磷化物层具有很高的硬度和耐磨性，可以有效地提高金属材料的使用寿命。
纯锰磷化技术的原理主要包括以下几个方面：1. 溶液成份：纯锰磷化技术所用的溶液通常包含锰盐和磷盐。
锰盐提供锰离子，磷盐提供磷离子，两者在反应中生成锰磷化物。
2. 温度控制：纯锰磷化技术需要在一定的温度条件下进行，通常在40-90摄氏度之间。
温度的控制可以影响反应速率和生成的锰磷化物层的性质。
3. 反应时间：纯锰磷化技术的反应时间通常为几十分钟到几小时不等，具体时间取决于金属材料的种类和要求的磷化层的厚度。
二、纯锰磷化技术的应用纯锰磷化技术在不同领域有着广泛的应用，下面将介绍其中几个主要的应用领域。
1. 机械创造业：纯锰磷化技术可以应用于机械零部件的表面处理，如轴承、齿轮、磨擦副等。
通过形成锰磷化层，可以提高零部件的硬度和耐磨性，减少零部件的磨损和故障，延长使用寿命。
2. 汽车工业：纯锰磷化技术可以应用于汽车发动机的零部件，如气缸套、曲轴等。
锰磷化层可以提高发动机零部件的耐磨性和耐腐蚀性，减少零部件的磨损和腐蚀，提高发动机的性能和可靠性。
3. 航空航天工业：纯锰磷化技术可以应用于航空航天器的结构件和发动机零部件。
通过形成锰磷化层，可以提高结构件和零部件的硬度和耐磨性，增强航空航天器的耐久性和可靠性。
4. 电子工业：纯锰磷化技术可以应用于电子元器件的金属外壳。
锰磷化层可以提高金属外壳的耐腐蚀性和耐磨性，保护内部电子元器件的安全和稳定运行。
5. 其他领域：纯锰磷化技术还可以应用于其他领域，如船舶工业、化工工业等。
锰系磷化磷化膜厚度范围
锰系磷化磷化膜厚度范围
摘要：
1.锰系磷化磷化膜概述
2.锰系磷化磷化膜的优点
3.锰系磷化磷化膜的应用领域
4.锰系磷化磷化膜的厚度范围
5.我国锰系磷化磷化膜技术的发展
正文：
锰系磷化磷化膜是一种在金属表面形成的无机膜，其主要成分为锰酸盐和磷酸盐。
在金属表面处理领域，锰系磷化磷化膜因其优异的性能而受到广泛关注。
锰系磷化磷化膜具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和附着力，因此在许多行业中得到了广泛应用。
例如，在汽车、航空航天、电子和建筑行业，锰系磷化磷化膜可以提高金属材料的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。
此外，锰系磷化磷化膜还可以提高金属材料的硬度和抗磨损性能，从而提高其耐用性。
锰系磷化磷化膜的厚度范围是一个重要的技术指标。
一般来说，锰系磷化磷化膜的厚度在10微米至50微米之间，可以根据实际需求进行调整。
较薄的锰系磷化磷化膜具有良好的渗透性和附着力，而较厚的锰系磷化磷化膜则具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。
在我国，锰系磷化磷化膜技术得到了迅速发展。
科研人员通过不断优化磷化液配方和改进磷化工艺，使锰系磷化磷化膜的性能得到了进一步提高。
此
外，我国还加大了锰系磷化磷化膜产业化进程，促进了其在各个领域的应用。
总之，锰系磷化磷化膜作为一种高性能的金属表面处理技术，在我国得到了广泛关注和应用。
纯锰磷化技术原理及应用介绍
纯锰磷化技术原理及应用介绍纯锰磷化技术是一种将锰与金属基体表面反应生成锰磷化合物的表面处理方法。
通过在金属表面形成一层坚固的锰磷化层，可以提高金属材料的硬度、耐磨性和耐蚀性。
纯锰磷化技术广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天、电子设备等领域。
纯锰磷化技术的原理是在金属表面形成一层致密的锰磷化层。
在磷化过程中，锰与金属表面的金属元素发生反应，生成锰磷化合物。
这种锰磷化层具有高硬度、高耐磨性和良好的耐蚀性，可以有效地保护金属表面不受外界环境的侵蚀。
纯锰磷化技术的应用非常广泛。
首先，在机械制造领域，纯锰磷化技术可以应用于各类机械零部件的表面处理，如齿轮、轴承等。
通过磷化处理，可以提高零部件的硬度和耐磨性，延长使用寿命。
其次，在汽车工业中，纯锰磷化技术可以应用于发动机零部件、传动系统等部位的表面处理。
磷化后的零部件具有更好的耐蚀性和耐磨性，可以提高汽车的可靠性和使用寿命。
此外，纯锰磷化技术还可以应用于航空航天领域，用于航空发动机零部件的表面处理，提高零部件的性能和可靠性。
在电子设备领域，纯锰磷化技术可以应用于电子元器件的表面处理，提高元器件的耐腐蚀性和可靠性。
纯锰磷化技术具有以下几个优点。
首先，磷化层具有高硬度和高耐磨性，可以有效地提高金属材料的使用寿命。
其次，磷化层的致密性很高，可以有效地防止外界环境对金属材料的侵蚀，提高金属材料的耐蚀性。
此外，纯锰磷化技术操作简单，成本较低，适用于批量生产。
然而，纯锰磷化技术也存在一些局限性。
首先，磷化层的厚度较薄，一般在几微米到几十微米之间，因此对于一些特殊要求的场景可能不够满足。
其次，纯锰磷化技术在一些特定金属材料上的适用性有限，需要根据具体情况选择合适的磷化方法。
总结起来，纯锰磷化技术是一种通过在金属表面形成锰磷化层来提高金属材料性能的表面处理方法。
它在机械制造、汽车工业、航空航天、电子设备等领域都有广泛的应用。
纯锰磷化技术具有高硬度、高耐磨性和良好的耐蚀性等优点，但也存在一些局限性。
磷化处理原理、分类及作用相关知识
1.磷化的概述：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。
磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转化膜处理。
工程上应用主要是钢铁件表面磷化，但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。
钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂（除油）、除锈、表调、磷化。
然而由于工件表面的状况不同，则生产工艺也有所不同，有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序，有的工艺则没有表面调整工序，但磷化工序是绝对不可缺少的。
目前，国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化，存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。
为解决以上问题，常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。
2.磷化的原理：磷化是指把金属放入含有锰、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磷酸盐保护膜的方法。
磷化所形成的的磷酸盐保护膜称之为磷化膜，磷化膜层为微孔机构，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（Sn、Al、Zn）性及较高的电绝缘性等。
磷化的主要过程：⑴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↑⑵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。
⑶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+= HPO42- + 2H+ = PO43- + 3H+由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终成为磷酸根。
低合金钢的锰磷化处理
低合金钢的锰磷化处理一、磷化的原理将已清洁表面的钢铁零件用适当成分的磷酸盐水溶液处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐皮膜的方法，称为磷化处理。
由于磷酸是三元酸，可形成三种盐，任何一种金属的一元磷酸盐都是水溶性的，二元、三元磷酸盐是不溶的（碱金属和铵盐除外），所以说化学合成磷酸盐皮膜就是利用了这种性质。
通过电化学的作用，从碱金属到铁的金属可溶性磷酸盐能用于化学合成皮膜，由于锌或锰的磷酸盐的种种便利和经济性而被实际应用，一般情况下铸铁材料锌的磷酸盐皮膜较易生成，锰磷化有粗糙度大（腐蚀凹坑大、皮膜厚）的倾向，钢材的锰磷化有花斑倾向，对于缸套、活塞环等发动机关键部件，一般期望粗糙度小（皮膜薄）。
二、反应的必要条件1.槽液温度：97℃以上，低温时只发生溶解反应。
2.工件材质能溶解在磷酸中，提供铁份。
单纯不锈钢材料不溶于磷酸，不能进行处理，但不锈钢材料氮化后可进行磷化处理。
3.容易形成“+”、“-”极。
4.工件表面清洁，无机油、锭子油、内燃机润滑油等高粘度的油脂附着。
三、磷化粗糙度（腐蚀凹坑大）的主要因素和原因四、低合金钢材料锰磷化粗糙度大的对策★依据下文把管理条件从标准条件进行改变，重新设定。
1.总酸度锰磷化槽液的总酸度通常按50±1点操作，然而，随着材质和表面状态不同，作用状态也各异，有时会在30～60点的范围内变更。
一般注重防锈时50点左右正合适，要求膜层薄时，有时会把总酸度降到30点。
总之，必须根据材质和目的预先试验，然后决定适宜的浓度(酸比、铁份)。
对铸铁、球铁、不锈钢氮化、低合金钢等材质全部合适，统一的槽液条件无法办到。
总酸度在30点以下时，槽液活性力变弱，磷化膜厚度虽薄，但有处理斑点，并且外观颜色和锌磷化（褐灰色）一样，为不良品。
2.酸比1).当前处理用了酸由于清洗不充分致使槽液中混入酸时，游离酸上升，酸比下降。
2).连续加工很少量的工件，或者将加工液无负荷白白的持续加热时，游离酸上升，酸比下降。
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磷化膜是一种常用的表面处理技术，它可以提高金属材料的耐腐蚀性能、摩擦学性能和机械性能。
在实际应用中，锰系磷化磷化膜的厚度是一个重要的参数，它直接影响着磷化膜的性能和使用寿命。
本文将介绍锰系磷化磷化膜厚度范围的相关知识。
1. 锰系磷化膜的形成机制锰系磷化膜是通过在金属表面形成一层富含锰元素和磷元素的氧化物薄膜来实现的。
在形成过程中，金属表面首先发生氧化反应，生成金属氧化物。
然后，在含有锰离子和磷酸盐溶液中进行电解作用，使得金属氧化物与溶液中的锰离子和磷酸根结合生成锰系磷酸盐，并沉积在金属表面上。
2. 锰系磷化膜厚度的影响因素锰系磷化膜的厚度受到多种因素的影响，包括金属材料的种类、磷化液的成分和浓度、磷化温度和时间等。
下面分别介绍这些因素对锰系磷化膜厚度的影响。
2.1 金属材料的种类不同种类的金属材料在磷化过程中会有不同的反应速率和生成物形态，从而影响锰系磷化膜的厚度。
一般来说，钢铁、铝合金等金属材料容易形成较均匀和致密的锰系磷化膜，而铜、镁等金属材料则难以形成均匀和致密的锰系磷化膜。
2.2 磷化液的成分和浓度磷化液中含有不同浓度的磷酸盐、锰离子以及其他添加剂，这些成分会直接影响锰系磷化膜的生长速率和厚度。
一般来说，较高浓度的磷酸盐和锰离子可以促进锰系磷化膜的生长，从而增加膜的厚度。
此外，添加剂的种类和含量也会对锰系磷化膜的厚度产生影响。
2.3 磷化温度和时间磷化温度和时间是控制锰系磷化膜厚度的重要参数。
一般来说，较高的磷化温度和较长的磷化时间可以增加锰系磷化膜的厚度。
这是因为在较高温度下，金属表面上形成的氧化物薄膜会更容易与溶液中的锰离子和磷酸根结合生成锰系磷酸盐。
同时，较长时间可以使得反应进行更充分，从而生成更厚的锰系磷化膜。
3. 锰系磷化膜厚度范围根据实际应用需求，锰系磷化膜的厚度范围可以有一定变动。
一般来说，锰系磷化膜的厚度在2-20微米之间。
具体选择何种厚度取决于金属材料、使用环境以及所需性能等因素。
锰系磷化磷化膜厚度范围
锰系磷化磷化膜厚度范围1. 简介锰系磷化磷化膜是一种常见的表面处理技术，用于改善金属材料的耐腐蚀性能和摩擦磨损性能。
磷化膜的厚度是影响其性能的重要参数之一。
本文将详细介绍锰系磷化磷化膜的厚度范围及其对性能的影响。
2. 锰系磷化磷化膜的形成过程锰系磷化磷化膜是通过将金属材料浸泡在含有磷化剂的溶液中，利用化学反应在金属表面形成一层磷化膜。
这种磷化膜主要由锰、磷和金属基体组成，具有很好的耐腐蚀性和摩擦磨损性能。
磷化膜的形成过程主要包括以下几个步骤：1.清洗：将金属材料表面的油污、氧化物等杂质清洗干净，以保证磷化剂能够充分接触金属表面。
2.磷化：将清洗后的金属材料浸泡在含有磷化剂的溶液中，通过化学反应在金属表面形成磷化膜。
3.中和：磷化膜形成后，需要进行中和处理，以去除溶液残留的磷化剂和其他杂质。
4.清洗：对中和后的金属材料进行清洗，以去除残留的中和剂和其他杂质。
5.干燥：将清洗后的金属材料进行干燥处理，以去除表面的水分。
3. 锰系磷化磷化膜的厚度范围锰系磷化磷化膜的厚度范围通常在几个微米到几十个微米之间。
具体的厚度取决于磷化液的成分、磷化时间、磷化温度等因素。
磷化液的成分是影响磷化膜厚度的重要因素之一。
常见的磷化液成分包括磷酸、硝酸、亚硝酸等。
不同的磷化液成分会对磷化膜的生长速率和厚度产生影响。
一般来说，磷酸磷化液可以形成较薄的磷化膜，而硝酸磷化液可以形成较厚的磷化膜。
磷化时间是另一个影响磷化膜厚度的因素。
磷化时间越长，磷化膜的厚度越大。
但是，磷化时间过长可能会导致磷化膜的结晶粒度增大，从而影响其性能。
磷化温度也会对磷化膜的厚度产生影响。
一般来说，较高的磷化温度可以加快磷化反应速率，从而形成较厚的磷化膜。
但是，过高的磷化温度可能会导致磷化膜的结晶粒度增大，从而降低其性能。
4. 锰系磷化磷化膜厚度对性能的影响锰系磷化磷化膜的厚度对其性能有着重要的影响。
下面将分别介绍其对耐腐蚀性能和摩擦磨损性能的影响。
4.1 耐腐蚀性能锰系磷化磷化膜具有很好的耐腐蚀性能，可以有效防止金属材料在潮湿环境中的腐蚀。
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纯锰磷化技术原理及应用介绍
技术原理:我公司2002年为上海通用的F15变速箱齿轮开发了纯锰磷化工艺，至今已经在通用、大众、上汽的多款变速箱内的齿轮及其它各种传动件上使用，实践证明，纯锰磷化工艺能够显著的降低噪音，并能解决由于疲劳和应力点蚀造成的齿轮工作寿命不达标的问题。
对纯锰磷化的性能，欧洲和美国的汽车行业认识较为深刻，为此制订了纯锰磷化的欧洲工程标准，对结晶的尺寸和形状有着严格的规定（请看附件）。
纯锰磷化不同于我们常用的锌锰系、纯锌系、锌钙系、铁系等磷化，纯锰系磷化的结晶是层叠的半球状，而其它磷化的结晶是叶状或者针状，在钢铁连接件的表面，半球状的层叠结晶能够极好的储存润滑油，在经受工件应力相互挤压的过程中，半球状不会象针状一样被轻易拉断，半球内的润滑油可以保证工件表面一直处于完全的有油润滑状态，其功能相当于“膜轴承”。
这也是为什么在我们汽车齿轮上一直无法解决的点蚀可以用纯锰磷化来解决，点蚀是金属材料在冶炼及机械加工过程中产生的金属晶格缺陷，在热处理和机械加工过程中这种缺陷被放大。
在工件工作状态下，如果有晶格缺陷的表面有纯锰的磷化膜存在，就可以减缓冲击和受力强度，显著的延长缺陷晶格失效的时间。
由于纯锰磷化是一种反应型化学过程，金属基材表面的不平整其反应速率不同，一般突起处反应较剧烈其受到的腐蚀更多，所以磷化后的平整度有提高。
目前国内掌握纯锰磷化技术的公司还很少，大部分国内公司都是以锌锰磷化来冒充纯锰磷化，他们的加工温度只有80几度，真正的纯锰磷化要92度以上。
图一纯锰磷化膜层放大600倍显微照片
图二：普通锌系磷化放大500倍显微照片
纯锰磷化膜外观：
磷化前：
磷化后：
应用实例:
上汽集团齿轮厂
美国通用汽车赛欧变速箱齿轮
丰田汽车唐山爱信齿轮厂（变速箱齿轮）
常州溧阳齿轮厂（出口主减速齿轮）
浙江玉环汽车齿轮厂（出口星型齿轮）
浙江杭州昌杰机械厂（星型齿轮）
福建省同兴齿轮厂（变速箱齿轮）
江苏飞船齿轮股份有限公司（差速器齿轮）江苏太平洋精密锻造有限公司（差速器齿轮）检测报告:
1.纯锰磷化欧洲工程标准:
2.我公司联合上汽集团为通用汽车F15变速箱开发纯锰磷化工艺的相关文件:
3.唐山爱信齿轮所做的噪音及寿命的台架实验报告。