磷化工艺流程
磷化工艺
金属骨架表面处理工艺表面处理工艺是通过化学反应在金属骨架表面生成一层细密的磷酸盐膜,促进胶料与金属骨架的粘合。
(一)磷化处理工艺的主要生产设备1.磷化处理生产线一套2.胶粘剂喷涂装置一套3.污水处理系统一套4.纯水装置一套(二)生产工艺流程与控制条件1.磷化处理生产线(1)磷化处理生产线工艺流程金属骨架→脱脂(碱洗)→静态水清洗→(酸洗)→动态水清洗→表面调整(停止使用)→磷化处理→静态水清洗→动态水清洗→钝化处理→(浸涂胶粘剂)→烘干。
磷化处理生产线6种不同的工艺流程已存贮在计算机中,由计算机控制工艺流程的运作。
工艺流程具体如表1所示:(2)基本工艺条件如表2所示:(3)处理液的配制、检测与补充处理液的配制包括脱脂液、酸洗液、磷化处理液及钝化处理液。
新配液时,处理槽中无旋转篮,清洗水须排尽;新配液搅拌后停放16~24小时,并进行浓度的测定。
a脱脂液:新配制时:称量70kgFC-4360和80kgFL-4393BG脱脂剂倒入已清洗干净的脱脂槽中缓慢注入自来水,并不断搅拌;当水位超过溢流位时,继续注入自来水,直至与脱脂槽中的水位差为0~50mm则关闭自来水进水阀。
开启脱脂槽的循环泵,保证槽内脱脂剂完全溶解。
浓度测定时,用80ml玻璃烧杯从取样口处取样。
第一次的样液用来清洗烧杯,用量不少于30ml;清洗完毕后倒回脱脂槽中;用第二次的样液进行浓度测定,样液用量为30~50ml。
碱度值为11±2度。
向脱脂槽脱脂剂时,槽中不能停放旋转篮。
添加完毕,需开启循环泵0.5~1小时,然后浓度测定。
每班开始生产前,需测定脱脂液的碱度。
生产结束后,须向脱脂槽补充自来水至溢流位。
每2个星期脱脂液的除油处理。
除油处理时间为2~3小时。
脱脂液每半年更换一次。
b.酸洗液的更换与浓度测量新配制酸洗液时,领取10桶25公斤装工业浓盐酸(30%)倒入酸洗槽中,缓慢注入自来水直至规定刻度。
盐酸质量百分比浓度控制在5~10%。
磷化工艺及技巧
磷化工艺及技巧深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要:磷化虽然只是一种单级工艺,但在磷化之前,需要对工件表面进行前处理,磷化之后需要进行水洗、钝化和干燥等处理,其整体工艺过程是否合理,对所形成磷化膜的性能有着至关重要的作用。
一、磷化工艺磷化工艺设计是磷化的基础和先决条件,磷化处理工艺一般为:除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→磷化→冷水洗→钝化→冷水洗→去离子水洗→烘干具体工艺流程根据使用目的和磷化方法不同要求不一,见表1。
①为了使磷化膜结晶更细、更均匀致密,进行金属表面调整(简称表调)是行之有效的方法,其主要方法有轻度喷砂和抛丸等机械处理,酸洗和能产生表面吸附作用的表面调整剂。
其中前两种是经济的常用方法。
其主要作用是为了增加表面粗糙度,增强附着力,从而达到提高磷化膜质量的目的。
②由于磷化膜薄且多孔,耐蚀能力有限,所以利用钝化技进行弥补,常用的方法是在空气中进行氧化,质量更好的方法是用铬酸盐进行浸泡处理。
③磷化后水洗的作用是去掉磷化膜表面吸附的可溶性盐,防止涂膜起泡,提高耐蚀性。
要用千净的水进行冲洗,尤其是最后一道冲洗工序必须用去离子水。
喷淋的方法水洗效果最好。
④水洗后的于燥不但为下道涂装做好准备,而且可尽快去除磷化膜中的结晶水,提高磷化膜的耐蚀性。
最好采用烘干的方式,对于结构简单、要求不严的场合也可采用简单的自然于燥方式。
表1 磷化工艺流程注:1. "√"表示需要,“△”表示选用。
2. 钝化处理在70 – 90C的重铬酸钾溶液(50 - 90g/L)中进行,处理时间10 - 15min。
3. 补充处理为磷化后24h内涂漆或涂防锈油。
⑤在磷化中,温度高,磷化膜厚,但温度过高,加大沉淀量,药液不稳定;磷酸浓度过高膜层疏松,过低难以成膜;溶液中Fe2+飞作用是提高磷化膜厚度和耐蚀性,但含量过高会导致膜层疏松,Zn2+的作用是加快磷化速度,提高致密性,但含量过高会导致脆性大,晶粒粗;Mn2+的作用是提高硬度、结合力和耐蚀性,但含量过高,磷化膜影响膜的形成;NO3-的作用是加快磷化速度,降低磷化温度,但含量过高会导致磷化膜粗而薄,易出现白点;NO3-的作用是加快磷化速度,减少空隙,提高耐蚀性,但含量过高易出现白点。
磷化处理工艺程序及操作方法
作用:除去工件表面锈蚀及氧化皮.
工作状态控制:用盐酸或硫酸,PH值<1,常温,时间在5-10分钟;
添加量:视效果酌量添加;
检测方法:目测.工件经酸洗后应无锈,无氧化皮,否则应添加;
其他要求:应经常漂浮污物,并定期翻槽去污.
4.水洗:
作用:除去工作表面的酸液.
工作状态控制:槽液PH值>5,常温,使用开循环流水;
工作状态控制:槽液PH值=7-8,温度>60度,时间1分钟;
检测方法:用PH值测试纸检测,超出状态区域,应换槽或添加;
其他要求:在温度未达到状态下操作,出水后应用排风扇等对工件迅速吹干.
烘干:产品通过以上几道工序处理完毕,须进入烘箱进行烘干处理,温度调整为130度.
喷塑流水线:烘箱温度控制在190-210度之间,运行转速视工件面积而定,一般调节为900-1200转.
添加量:除油效果下降时,每次按10kg/T添加;
检测方法:目测.工作经脱水洗后,表面水膜均匀,则油污已洗尽,否则应添加脱脂剂;
其他要求:应经常捞去漂浮污物,并定期换槽.
2.水洗:
作用:漂洗要件表面脱脂液.
工作状态控制:槽液PH值<8,常温,使用开循环流水;
检测方法:用PH值测试纸检测,PH值>8时应清理或换水.
常见的现象处理措施:
<工件不上膜>
A.槽液酸度偏低,应添加磷化剂;B.促进剂浓度偏低,应添加促进剂;C.槽液酸度偏高,应加碱中和.
<上膜不均匀>
A..槽液酸度偏低,应添加磷化剂;B.油未除尽,应调脱脂槽.
<工件出槽返黄>
A..槽液酸度偏高,应加碱中和.B.磷化水洗槽,酸度偏高,应换水洗槽;C.表调浓度偏低,应添加或换槽液.
磷化处理工艺流程,表面处理黑色磷化工艺
磷化处理工艺流程|表面处理黑色磷化工艺磷化处理工艺流程磷化(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:1)给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;2)用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;3)在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
施工方法(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。
(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。
磷化处理工艺流程除油→水洗→水洗→表调→磷化处理→水洗→水洗→烘干→涂装磷化处理工艺是整个前处理工艺相当为重要的一个环节,其反应机理复杂且影响因素较多,因此磷化处理工艺槽液相对于其它槽液的生产过程控制要复杂得多。
(1)酸比(总酸度与游离酸度的比值)提高酸比可加快磷化处理工艺反应速度,使磷化处理工艺膜薄而细致,但酸比过高会使膜层过薄,易引起磷化处理工艺工件挂灰;酸比过低,磷化处理工艺反应速度缓慢,磷化处理工艺晶体粗大多孔,耐蚀性低,磷化处理工艺工件易生黄锈。
一般来说磷化处理工艺yao液体系或配方不同其酸比大小要求也不同。
(2)温度槽液温度适当提高,成膜速度加快,但温度过高,会影响酸比的变化,进而影响槽液的稳定性,同时膜层晶核粗大,槽液出渣量增大。
(3)沉渣量随着磷化处理工艺反应的不断进行,槽液内的沉渣量会逐渐增多,过量的沉渣会影响工件表面的界面反应,导致磷化处理工艺膜发花、挂灰严重,甚至不成膜,因此槽液必须根据处理的工件量和使用时间适时进行倒槽,进行清渣除淤。
磷化处理技术
磷化处理技术教案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。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1、1、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、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、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。
表面磷化-皂化作业指导书
表面磷化—皂化作业指导书本作业指导书适用于表面处理作业班对紧固件产品进行表面磷化或皂化处理工序的指导。
磷化膜多孔,材料经磷化—皂化后可吸附大量的润滑油而减少磨檫,对原材料改制及半成品勒光、缩杆起到很好的润滑作用,成品表面防腐、耐蚀耐磨性能尤为显著。
一、表面磷化—皂化工艺流程及要点:〈一〉工艺要点:1、磷化:也称磷酸盐处理,是将工件置于中温锌钙系磷化液(本公司所用磷化液)中,在短时间内工件表面形成一层浅灰色至深灰色、难溶于水、细而致密的磷酸盐薄膜—锌磷化膜的过程。
2、皂化:是将已磷化好的工件置于含有16-18碳的饱和脂肪酸皂、减磨极压剂及助剂的拉拔润滑剂皂液中,皂液中的以上成份与工件表面的锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层。
该膜层增加了工件加工变形区的塑性厚度,在模具孔和加工材料间形成润滑膜,可大幅度减小热量,防止金属烧结、熔粘等;由于在拉模和拉件间它能起到减磨介质和塑性作用,从而提高拉拔产品的表面光洁度和加工精度,减少拉拔工具和拉拔模间的磨损并防止损伤。
本品易从工件表面除掉,对产品热处理和退、回火质量无不良影响。
〈二〉工艺流程:1、磷化:工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗(80℃以上)—干燥—上油(油温150℃以下)2、皂化:工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗—皂化—干燥二、磷化—皂化作业〈一〉准备工作1、设备检查:作业前对所用作业设备进行全面检查,检查作业设备是否完好,若有问题应及时排除。
2、阅读工艺文件和生产指令:接到任务后,应仔细阅读工艺文件和生产指令,按照工艺流程进行作业按排,并保持工艺文件和生产指令的清洁和完整。
3、原料准备:按照生产指令的要求,根据产品数量的多少,准备相应的化工原料,尽可能做到化工原料不浪费。
4、穿戴和准备必要的安全防护用品和工位器具,准备作业。
〈二〉、磷化作业1、除油:对产品表面有油的产品,必须在除油槽中充分除油。
锰系磷化工艺流程
锰系磷化工艺流程
锰系磷化工艺是一种常用的表面处理方法,可在金属表面生成一
层具有防腐、减摩、润滑等多种功能的膜层。
下面我们一起来了解一
下锰系磷化工艺流程:
1. 表面清洗:首先,需要将待处理的金属表面进行清洗,以去
除其表面的油脂、灰尘、氧化层等杂质,保证后续处理的质量。
2. 预处理:将待处理的金属表面进行预处理,使其表面形成一
层基础的锰氧化物膜。
预处理的方法有多种,如酸洗、电化学处理等。
3. 磷化处理:接下来进行磷化处理,即将待处理金属表面浸泡
在含有磷化剂的溶液中,通过化学反应在表面生成一层富含磷的复合
膜层。
4. 旋转:磷化完成后,需要将金属件进行旋转,以保证涂层的
均匀性。
旋转的速度和时间应该根据具体情况进行调整。
5. 清洗:磷化处理后,需要对金属表面进行清洗,去除残留的
磷化剂等。
6. 封闭层:最后加入封闭层,在磷化膜层表面生成一层防锈、
防腐、润滑等功能性封闭层。
通过以上的几个步骤,即可顺利完成锰系磷化工艺流程。
需要注
意的是,不同金属的磷化工艺可能会略有差异,在具体操作时需要注
意遵循材料科学的原则。
同时,工艺的成功还要依赖于厂商的设备及
技术的优势,保证质量的稳定性和批量生产的效率。
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。
磷化工艺流程
磷化工艺开放分类:化学工程、化学工艺、化工术语(I)基本原理及分类磷化工艺过程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+H3PO4Me2Fe(PO4)2?4H2O( 膜)+Me3(PO4)?4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2 TMe 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]⑴H2②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H3PO4H2PO4 —+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Zn 2++Fe2++PO43 —+H2O —Zn 2Fe(PO4)2?4H2O MX3Zn2++2PO43 —+4H2O=Zn3(PO4)2?4H2O J 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。
磷化处理工艺流程 磷化常见问题及处理方法
磷化处理工艺流程磷化常见问题及处理方法磷化处理磷化处理是一种化学反应,在表面形成一层膜(磷化膜)的一种表面处理工艺。
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。
但磷化处理也有着溶液沉渣多,表面粗糙,磷化温度较高,时间长以及成本较高的缺点。
磷化的发展历史其实磷化处理工艺发展至今已经有很长时间了,它应该是现代金属表面处理中,发明时间较早的一种,其发展也经过了不同的时期。
在1869年的英国,有人就发现了磷化膜可以用在金属表面,能有效的保护金属长时间不被腐蚀,并且当时还将其申请了专利,这也为磷化处理的技术和发展奠定了基础。
从20世纪初开始,磷化处理开始用在工业产品中,这也促进了磷化工艺的发展和进步,从此磷化处理得到了快速的发展和进入实际应用时期。
到了现代,为了适应各种需求,磷化处理工艺也在不断的改进,主要是向着低温,低渣,环保无毒的方向发展。
磷化的分类及应用通常情况下,一种表面处理后都是呈现出一种颜色,但是磷化处理可以根据实际需求,通过使用不同的磷化剂就会呈现不同的颜色,这也就是我们经常会看到磷化处理有灰色,彩色或者是黑色。
铁系磷化磷化后表面会呈现出彩虹色以及蓝色,所以又被称为彩磷,磷化液主要以铝酸盐为原料,会在钢铁材料表面形成彩虹色的磷化膜,也主要是用于涂装底层,以达到工件的防腐蚀能力和提高表面涂层的结合力。
锌系磷化颜色呈灰色,所以被称为灰膜磷化,主要使用的磷化液由磷酸,氟化钠以及乳化剂等组成,会在工件表面形成灰色的磷化膜,它主要也是为涂装底层,与后道的喷塑,喷漆或者电泳等工序进行结合。
磷化实验方法
磷化实验方法1.磷化工艺流程脱脂—水洗—除锈—水洗—表调—磷化—水洗—干燥(1)脱脂除油脂的目的在于清除掉试样表面的油脂、油污、脏物,使磷化液与金属表面有良好的接触,从而得到质量良好的磷化膜。
目前低碱液除油逐渐被广泛应用,它是一种有效的除油方法,而且不损伤试样表面,它能把试样表面上的杂质彻底清洗干净,使磷化液与金属表面有良好的接触,充分润湿金属表面。
脱脂液的配制先将250 ml的水加入到烧杯中,慢慢加入三聚磷酸钠3克、硅酸钠2克、碳酸钠3克、磷酸钠2克、草酸1克,搅拌均匀,加水稀释至500ml,配制成低碱脱脂液。
处理条件在室温下浸泡2—5分钟。
(2)除锈采用磷酸与柠檬酸混合液酸洗除锈。
磷酸酸洗除锈有特殊的作用,在酸洗过程中可以在金属表面形成不溶性的磷酸亚铁。
磷酸亚铁在磷化处理过程中可起晶核作用,但是过多会妨碍磷化,加入有机阻蚀剂可以防止清洁的金属表面进一步受到磷酸酸液的侵蚀,同时又不妨碍磷酸对剩余氧化物起作用。
除锈处理液的配制将85%的磷酸5ml与3克柠檬酸,混合均匀,加水配制成250 ml的溶液。
处理条件将试样浸入该溶液中2—5分钟。
(3)水洗水洗的目的是去除试样表面残留的酸和碱。
经过脱脂和除锈的试样表面残留一定的碱和酸。
如果把这样的试样浸入磷化液中势必会影响磷化液的成分,进而影响磷化液膜的质量。
此外,磷化后的试样如不经过水洗,残留在磷化膜上的酸会降低磷化膜的耐蚀性能。
水洗液采用自来水为水洗液。
处理条件在室温浸泡5—10分钟。
(4)表调本实验采用酸性表调剂(草酸)对试样进行表面调整。
经过表面调整的试样,可以直接进行磷化处理,无需再经过水洗。
表面调整液的配制先将清水加入烧杯中至400ML,温度升至35摄氏度左右,将3克表调剂(草酸)加入烧杯中进行搅拌,待草酸完全溶解,加水至500ML彻底搅拌均匀。
表面调整的处理条件温度20—30摄氏度,时间30—150秒,处理方式为浸泡。
(5)磷化磷化液的配制(1)取适量的水放入500 ml的烧杯中,加热到25-35摄氏度。
酸洗磷化工艺流程及配槽维护
水洗
清洁水,水面流通,PH值在6-8,太低或太脏应及时更换。
8
表调
回上上表调槽中,时间与维护与上一艺同步。
9
干燥
风干或烤干,热水烫干.
三、时间控制:
脱脂:25-30分钟,油污太重可延长;水洗:3—4分钟;酸洗:15—25分钟,可适当处长但不能太长.
中和表调:3-5分钟;磷化:20-25分钟(夏季),冬季可处长时间(30—40分钟)。
酸洗磷化工艺流程及配槽维护
一、工艺流程:
脱脂①→水洗③→酸洗④→水洗③→中和表调②→磷化⑥
①→③→④→③→②→⑥→⑤→②→干燥
二、配槽及维护:
1
脱脂槽
脱脂剂按6%比例,先算出水的总量,再用水把脱脂剂化开加入池中,每一百公斤水兑6公斤脱脂剂,温度应控制在40℃左右,有特殊情况可以适当提高温度。工件放入时间在25-30分钟,油污太重可延长时间,槽液每使用半月到一个月视工作量添加脱脂剂,添加量为1%—2%,当槽面浮油太多,可以用勺子捞去,使用三个月以后应倒槽清理油污与灰渣,补加水、脱脂剂。
5
中各表调
工业碱与水的比例按1%比例加入槽中搅均,钛盐表调剂按千分之四比例先用水化开倒入槽中搅拌均匀,工件放入槽中时间在3—5分钟,槽液PH值在12—14,太低可适当加碱,太脏要及时更换。
6
磷化
B剂按6%比例加入槽中搅均,工业碱按千分之一点六比例先用水化开再加入池中,C剂按千分之二比例加入槽中,工件放入时间在30-40分钟。夏天可缩短至20-25分钟,槽液使用一段时间会产生一些灰渣,可倒槽清理去除,补加水、磷化液PH值在3,每天应根据工作量补充磷化液及促进剂C剂。
2
水洗
清洁水,水面流通无污物,PH值6—8,太脏应பைடு நூலகம்时更换.
磷化工艺
在冷加工行业如:接管、拉丝、挤压、深拉延等工序,要求磷化膜提供减摩润滑性能,一般采用锌系磷化,一是锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层,二是锌系磷化操作温度比较低,可在40、60或90℃条件下进行磷化处理,磷化时间4~10min,有时甚至几十秒钟即可,磷化膜重量要求≥3g/m2便可。工艺流程是:
2.5
264
360
* 数据来源与表1相同
3.3 混合件磷化处理工艺(锈蚀工件)
①脱脂 40~70℃ 3~8min
②水清洗 常温 0.5~1.0min
③酸洗 40~70℃ 3~8min
④水清洗 常温 0.5min
⑤中和 常温 0.5~1.0min
⑥表面调整 常温 0.5min
一般来说,低碳钢较高碳钢容易进行磷化处理,磷化成膜性能好些。对于有锈(氧化皮)工件必须经过酸洗工序,而酸洗后的工件将给磷化带来很多麻烦,如工序间生锈泛黄,残留酸液的清除,磷化膜出现粗化等。酸洗后的工件在进行锌系、锌锰系磷化前一般要进行表面调整处理。
在间歇式的生产场合,由于受条件限制,磷化工件必须存放一段时间后才能涂漆,因此要求磷化膜本身具有较好的防锈性。如果存放期在10天以上,一般应采用中温磷化,如中温锌系、中温锌锰系、中温锌钙系等,磷化膜的厚度最好应在2.0
表2 铬酸盐处理对漆膜耐蚀性能影响
划痕3mm扩散时间(h)
(盐雾ASTMB117-64)
去离子水洗
铬酸盐处理
轻铁系
0.5
48
96
锌系
2.0
144
240
锌钙系
1.2
216
288
锌系
2.0
192
磷化工艺流程
磷化工艺流程
磷化技术是一种利用磷酸盐与金属表面反应生成磷化物保护层的
表面处理方法。
下面是一般的磷化工艺流程:
1. 清洗:将金属工件或零件进行清洗,去除表面的油脂、污垢
和氧化物等杂质。
常用的清洗方法有碱洗、酸洗和水洗等。
2. 预处理:在清洗完毕后,可以进行一些预处理,例如去氧化、除锈、去刺等。
这些步骤可以提高磷化层的附着力和均匀性。
3. 激活处理:为了增加金属表面的反应性,通常需要进行激活处理。
常用的激活方法包括酸洗、电解激活和活化剂处理等。
4. 磷化处理:将金属工件或零件浸入含磷酸盐的磷化液中,进行磷化
处理。
磷化液中一般还包含酸性添加剂、缓冲剂和表面活性剂等。
磷
化时间和温度可以根据具体要求进行控制。
5. 中和处理:在完成磷化后,需要将金属表面的过量磷酸盐和其他残
留物进行中和处理。
常用的中和剂有碱性溶液和水等。
6. 漂洗:将磷化后的金属工件或零件进行漂洗,去除残留的中和剂和
其他有害物质。
漂洗可以使用水或有机溶剂等。
7. 除水处理:为避免磷化层产生氧化现象,对水洗后的磷化工件或零
件进行脱水处理。
常用的脱水方法有吹干、烘干和烘箱等。
8. 添加保护剂:为了增加磷化层的抗腐蚀性能和润滑性能,可以在磷
化层上添加一层保护剂,例如防锈油或涂料等。
以上是一般的磷化工艺流程,具体的磷化工艺会因金属种类、磷
化要求和工艺条件等不同而有所区别。
酸洗磷化工艺流程
酸洗磷化工艺流程酸洗磷化是一种常用的金属表面处理工艺,可以提高金属表面的耐腐蚀性、附着力和润滑性。
下面将介绍酸洗磷化的工艺流程。
一、金属表面准备在进行酸洗磷化之前,首先需要将金属表面进行准备,以确保酸洗磷化的效果。
通常,金属表面的油污、锈蚀和其他杂质会对酸洗磷化产生不良影响,因此需要对金属表面进行处理。
常用的处理方法有机械清洗、溶剂清洗和碱洗等。
其中,机械清洗可以通过刷洗、喷砂等方式去除金属表面的污垢和锈蚀;溶剂清洗则是利用有机溶剂将金属表面的油污溶解;碱洗则是利用碱性溶液去除金属表面的氧化物和其他杂质。
二、酸洗处理金属表面准备完成后,接下来进行酸洗处理。
酸洗是利用酸性溶液将金属表面的氧化物和其他杂质溶解或转化为易于清洗的物质。
常用的酸洗溶液有盐酸、硫酸和硝酸等。
具体的酸洗工艺流程如下:1. 清洗:将金属工件放入酸洗槽中,加入适量的酸洗溶液,通过搅拌或循环泵使溶液充分接触金属表面。
清洗时间一般为数分钟至数十分钟,取决于金属表面的污垢程度。
2. 中和:酸洗后,需要对金属表面进行中和处理,以去除残留的酸洗溶液。
通常使用碱性溶液进行中和,如氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
将碱性溶液加入酸洗槽中,搅拌使其与酸洗溶液充分混合,中和反应完成后,用水冲洗金属表面,彻底清除残留的中和溶液。
3. 水洗:中和后,需要对金属表面进行水洗,以去除残留的酸洗溶液和中和溶液。
水洗的目的是将金属表面的溶液彻底冲洗干净,以避免对后续工艺产生不良影响。
水洗时可以使用自来水或纯水,洗涤时间一般为数分钟至数十分钟。
三、磷化处理酸洗完成后,金属表面需要进行磷化处理,以增加金属的耐腐蚀性和润滑性。
磷化是指利用磷化剂将金属表面的磷化物溶解或转化为磷化层的过程。
常用的磷化剂有锌磷化剂、锰磷化剂和镁磷化剂等。
具体的磷化工艺流程如下:1. 磷化液配制:根据不同的金属材料和磷化要求,选择合适的磷化液和磷化剂。
将磷化剂加入到磷化液中,搅拌使其充分溶解。
2. 磷化处理:将金属工件放入磷化槽中,加入适量的磷化液。
(完整版)磷化实验方法
磷化实验方法1.磷化工艺流程脱脂—水洗-除锈—水洗—表调—磷化—水洗-干燥(1)脱脂除油脂的目的在于清除掉试样表面的油脂、油污、脏物,使磷化液与金属表面有良好的接触,从而得到质量良好的磷化膜.目前低碱液除油逐渐被广泛应用,它是一种有效的除油方法,而且不损伤试样表面,它能把试样表面上的杂质彻底清洗干净,使磷化液与金属表面有良好的接触,充分润湿金属表面.脱脂液的配制先将250 ml的水加入到烧杯中,慢慢加入三聚磷酸钠3克、硅酸钠2克、碳酸钠3克、磷酸钠2克、草酸1克,搅拌均匀,加水稀释至500ml,配制成低碱脱脂液。
处理条件在室温下浸泡2—5分钟。
(2)除锈采用磷酸与柠檬酸混合液酸洗除锈。
磷酸酸洗除锈有特殊的作用,在酸洗过程中可以在金属表面形成不溶性的磷酸亚铁.磷酸亚铁在磷化处理过程中可起晶核作用,但是过多会妨碍磷化,加入有机阻蚀剂可以防止清洁的金属表面进一步受到磷酸酸液的侵蚀,同时又不妨碍磷酸对剩余氧化物起作用。
除锈处理液的配制将85%的磷酸5ml与3克柠檬酸,混合均匀,加水配制成250 ml的溶液。
处理条件将试样浸入该溶液中2—5分钟.(3)水洗水洗的目的是去除试样表面残留的酸和碱。
经过脱脂和除锈的试样表面残留一定的碱和酸.如果把这样的试样浸入磷化液中势必会影响磷化液的成分,进而影响磷化液膜的质量.此外,磷化后的试样如不经过水洗,残留在磷化膜上的酸会降低磷化膜的耐蚀性能。
水洗液采用自来水为水洗液。
处理条件在室温浸泡5—10分钟。
(4)表调本实验采用酸性表调剂(草酸)对试样进行表面调整。
经过表面调整的试样,可以直接进行磷化处理,无需再经过水洗。
表面调整液的配制先将清水加入烧杯中至400ML,温度升至35摄氏度左右,将3克表调剂(草酸)加入烧杯中进行搅拌,待草酸完全溶解,加水至500ML彻底搅拌均匀。
表面调整的处理条件温度20—30摄氏度,时间30—150秒,处理方式为浸泡。
(5)磷化磷化液的配制(1)取适量的水放入500 ml的烧杯中,加热到25—35摄氏度。
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磷化工艺开放分类:化学工程、化学工艺、化工术语(I)基本原理及分类磷化工艺过程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+H3PO4Me2Fe(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。
盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛,成本低,效率较高。
但酸洗残留的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。
特别在喷淋方式使用时,除油脂效果特别好。
低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。