2 脱脂、酸洗、表调、磷化的技术介绍

脱脂、酸洗、表调、磷化表面处理的技术介绍

一. 脱脂、酸洗、表调、磷化常作为表面处理的预处理或中间处理工序

二. 脱脂定义

工件在进行化学成膜之前，必须先除去表面的油脂及附着在表面的灰尘、锈迹、金属细铁屑等污物，才能保证转化膜化学反应的顺利进行，使转化膜与金属基体牢固结合，获得质量优良的转化膜。除油的方法包括机械法、化学法两类。机械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法主要是：溶剂清洗、强碱液清洗、低碱性清洗剂清洗、酸性清洗剂清洗。

三.酸洗定义

1.指清洁金属表面的一种方法。通常与预膜（pre-passiviting treatment）一起进行。一般将制件浸入硫酸等的水溶液，以除去金属表面的氧化物等薄膜。是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。

2. 方法说明

1）.利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法称为酸洗。氧化皮、铁锈等铁的氧化物(Fe3O4，Fe2O3，FeO等)与酸溶液发生化学反应，形成盐类溶于酸溶液中而被除去。

2）.酸洗用酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸和混合酸等。最常用的是硫酸和盐酸。在酸洗时务必加入酸洗缓蚀剂，防止酸对金属的腐蚀。

3）.酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。一般多用浸渍酸洗法，大批量生产中可采用喷射法。钢铁零件一般在10%～20%(体积)硫酸溶液中酸洗，温度为40℃。当溶液中含铁量超过80g/L，硫酸亚铁超过215g/L时，应更换酸洗液。常温下，用20%～80%(体积)的盐酸溶液对钢铁进行酸洗，不易发生过腐蚀和氢脆现象。由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂。清洗后金属表面成银白色，同时钝化表面，提高不锈钢抗腐蚀能力。采用浓度为5%~20%的硫酸水溶液，清除工件表面氧化皮和粘附盐类的工艺称为硫酸酸洗法。

四．表调定义

1.表调就是表面调整，是把工件放入装有表调液的槽子里进行表面调整处理的过程。有人说我们的磷化液不需要表调，也可以做的很好，其实这种说法是完全错误的。

2..表调的作用:

1).表面调整可以去除除油，酸洗而造成的零件表面不均匀。

2).可以促进零件表层的活力，还能形成大量极细的结晶层，加快磷化膜的形成。使磷化膜更细腻，膜细致均衡，膜层光滑。还能避免磷酸铁，优化了涂装的附着力，而且还能改变磷化膜的防腐性能，耐磨。改善磷化性能，能减少磷化一半时间，降低磷化的温度条件。

3).改变工件的材质，有些工件含有许多的石墨成分，这些石墨在磷化的时候散开成很多的部分。即使它对磷化反应很有帮助，但是磷化出来的磷化膜很不匀称。细腻性很差，但通过表调后，磷化效果很好。

4).减少成本，主要是可以降低磷化液的消耗，表面调整和磷化的温度有关系。就是磷化温度低，表调的作用就明显，磷化效果就好。

五．磷化定义：

1. 使金属与磷酸或磷酸盐化学反应，在其表面形成一层稳定磷酸盐膜的处理方法。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。

2. 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作用。六．磷化作用及用途

1. 涂装前磷化的作用:①.增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力；②.提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性；③.提高装饰性。

2. 非涂装磷化的作用：①.提高工件的耐磨性；②.令工件在机加工过程中具有润滑性；

③.提高工件的耐蚀性。

3. 磷化用途：钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。

1）.耐蚀防护用磷化膜

①.防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护处理。磷化膜类型可用锌系、锰系。膜单位面积质量为10-40 g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。

②.油漆底层用磷化膜

增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5 g/m2（用于一般钢铁件油

漆底层）；5-10 g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。

2）.冷加工润滑用磷化膜

钢丝、焊接钢管拉拔—单位面积上膜重1-10 g/m2；精密钢管拉拔—单位面积上膜重4-10 g/m2；钢铁件冷挤压成型—单位面积上膜重大于10 g/m2。

3）.减摩用磷化膜

磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为1-3 g/m2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20 g/m2。

4）.电绝缘用磷化膜

一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化处理。

七. 磷化膜组成及性质

1.磷化膜组成:磷化膜为闪烁有光，均匀细致，灰色多孔且附着力强的结晶，结晶大部分为磷酸锌，小部分为磷酸氢铁。锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度。

2. 磷化膜性质

1).耐蚀性:在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蚀性，但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差。在200-300℃时仍具有一定的耐蚀性，当温度达到450℃时膜层的耐蚀性显著下降。

2).特殊性质:如增加附着力，润滑性，减摩耐磨作用。

八．磷化工艺流程

预脱脂→脱脂→除锈→水洗→（表调）→磷化→水洗→磷化后处理（如电泳或粉末涂装）

九．普通钢件磷化后的颜色（与使用什么组成的磷化液有关）：

1. 锌系磷化：磷化膜浅灰色至深灰色，厚度1~3μm；

2. 铁系磷化：磷化膜蓝色至彩虹色;

3. 锰系磷化：黑色

4. 锌锰中温磷化：灰黑色