锰盐磷化工艺控制

[ 5] 322+
一些不易清洗的附着物。在磷化处理过程中 , 槽液 中的铁离子含量会逐渐升高 , 这时需往磷化槽液中 加水或补充 PL 复合磷化液来降低铁含量; 如果槽 液中的 Fe 含量太高, 可以通过添 加双氧水来降 低 Fe 含量。试验证明磷化液中 F e 的最佳含量 为 1 . 5~ 3 . 0 g /L。 ( 4) 温度 磷化液的工作温度对获得结晶细 致的磷化膜非常 重要, 高温 有利于磷化的 顺利进 行, 使磷化膜具有较高的附着力、 硬度和较好的耐 蚀性。磷化液的最佳工作温度为 90~ 98 , 但温 度太高会导致槽液混浊, 磷化膜结晶粗大发白, 所 以在锰盐磷化的过程中 , 严禁槽液沸腾。当槽液温 度降低时 , 所得磷化膜的耐磨性下降。
1 试
验
1. 1 工艺流程 工件表面准备→溶剂清洗→吹砂→装挂→碱 清洗→冷水洗→热水洗→锰盐磷化→冷水洗→封 闭→干燥→除氢→涂油。 1. 2 锰盐磷化液配方和工艺参数 PL 复合磷化液 Fe
2+
,
145 g /L 1. 5~ 3. 0 g /L 50~ 75 点 ( 10 3) 点 90~ 98 12~ 15 m in
[ 2]
1 . 4 磷化液的分析 ( 1 ) 总 酸度 : 使 用酚 酞指 示剂, 移取 槽 液 10 mL, 用 0. 1 m o l/L N aOH 滴定。 ( 2)游离酸度 : 使用甲基橙指示剂 , 移取槽液 10 m L, 用 0 . 1 m o l/L NaOH 滴定。 ( 3) F e : 移取槽液 10 mL, 加 1 1 . 5 磷化膜的性能测试与评价 ( 1)外观 : 合格的磷化膜层应是连续、 均匀和 细致的结晶, 颜色为灰色或灰黑色。 ( 2) 厚度 : 采用磁性测厚仪 , 每件随槽试样取 10 个测量值。 ( 3) 耐蚀性: 进行 5 % NaC l盐雾喷雾试验 72 h 后表面不超过 3 个腐蚀点为合格。 ( 4) 无脆性试验 : 采用慢弯曲试验 可以判断试样不存在脆性:
2+
/
0
) 值均大于 95%, 说明该 磷化膜
层不存在脆性。 采用该工艺处理的试样一次性通过了空客法 国公司试验室进 行的外观、 厚度和脆性等 项目检 测, 目前该工艺已成功地应用于空客法国公司的配 套项目, 并取得了良好的经济效益。
磷化液中存在的少量亚铁离子能 [
[ 1 ] [ 2 ]
促进金属与溶液界面较快地达到离子浓度的饱和 状态, 有利于晶核的生成。但当铁含量超过一定值 时会形成沉淀沉于槽底, 而且含铁量高的槽液中会 出现磷化膜薄甚至不完整、 颜色浅灰、 与基体的附 着力差、 耐磨性及耐蚀性差等缺陷。此外 , 磷化液 中的 F e 浓 度 较 高 时, 磷 化 膜 层 内 F e H PO4 和 F e3 ( PO4 ) 2的含量增加, 膜内的这些亚铁不稳定, 会 被空气中的氧氧化 , 从而使膜的结构发生转变 , 膜 的孔隙率迅速增加, 膜同基体金属的结合强度也随 着下降 , 以致膜层的耐蚀性降低。磷化液中的铁含 量太低则会延长磷化时间 , 同时在零件的表面沉积
2+ 2+ 2+
3 小
结
经过反复试验和生产实践, 逐渐掌握了工艺要 点, 获得了满意的锰盐磷化膜层: ( 1)锰盐磷化膜层 分布均匀, 结晶细致 , 具有 灰色至灰黑色的无光面层 , 无未处理区域, 未出现 不规则、 片状或粉状膜层 ; ( 2)磷化膜厚度均匀 , 平均膜层厚层均在 7 m 以上 ; ( 3)经过封闭处理后的锰盐磷化膜 , 经受至少 72 h 盐雾试验未出现腐蚀现象 ; ( 4)除氢处理后的随槽试片经 过慢弯曲试验 法检测, (
在随槽试
片上测量 5 次 , 如果对每个测量值都满足下式, 则
总酸度 游离酸度 温度 时间
100 % > 95%
2 工艺因素分析
PL 复合磷化液全称是 P arco Lubriwenku.baidu.come No. 2 。配
[ 收稿日期 ]
2005 11 03
槽时 , 将适量的 PL 复合磷化液加入温热 ( 40 ~ 60
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TTHA in the e lectrodeposition process w as d iscussed as we l. l It w as found that HHTA w as ab le to effectively eli m ina te the neg a tive effect caused by the iron i m purity and re m arkably i m prove the coa ting qua lity . T he reason lay in tha t TTHA w as capab le o f e li m inating the interference caused by iron ( Ⅱ ) by w ay o f che la ting effect and taking part in the e lectroplating pro cess . K ey w ords : high speed tin plating ; TTHA; iron i m purity ; remov a; l m echan ism Analysis of Cau ses L ead ing to Failure of H igh Pressure H y d rogen Adjacent P ipe lines U sed for H yd rogenated Refin ing of D iese l O il ZHAO M ing juan ( A nshan O il R efinery Fac to ry , L iaoy ang Branch o f P etroCh ina Co . L td. , A nshan 114011, Ch ina) Cailiao Baohu 2006 , 39 ( 6), 66 ~ 68( Ch) . T he causes lead ing to the exp losion fa ilure of the high pressure hydrogen adjacent p ipe lines used for the hydrogena ted refin ing of d iesel o il in an o il re finery facto ry w ere analyzed in deta i. l Itw as found tha t the b lowout and fa ilure of the p ipe lines w as attributed to the properties w orsening o f the m ate rials subject to harsh w orking conditions in clud ing high te m pera ture and h igh pressure in the presence o f fla mm able hydrogen gas and corrosiveH 2 S gas , w hich cou ld read ily cause hydrogen induced corrosion o f the pipe line . T hus it was m perative to str ictly abide by N elson curve in selecting proper i p ipe line m ater ia ls so as to ex tend the se rv ice life of the p ipelines . K ey w ords : high pressure p ipe line ; fa ilure ana ly sis; hydrogenated refin ing o f diese l o il Application of N eu tral E lectrolysis Descaling T echnology in P ick ling of Stain less Stee l YUAN Jin zhao ( Co ld Ro lling M ill o f Sta in less Stee, l T a iyuan I ron and S tee l G roup Co . , L td, T a iyuan 030003, China) Cailiao Baohu 2006 , 39( 6), 69 ~ 70 ( Ch). In the light o f the i m po r tance o f sod ium sulfa te neutra l e lectro lysis descaling in c lean e lectro lys is processes , a deta iled analysisw as made w ith respect to the concentration, temperatu re , and p H va lue of the e lectro lyte , and electro lysis current , stee l sheet th ickness , e lectrode gap , and recyc ling o f the electro ly te so lution. T he effects o f various e lectro lys is para m ete rs on the surface quality of the pick led stee l shee t were investigated . A s the results , for the produc tion line o f continuous annea ling and p ickling o f the co ld ro lled sta inless stee , l it w as feasib le to ach ieve satisfied surface qua lity o f the stee l sheet by pick ling in 20 % N a2 SO4 so lution a t a te m pe rature o f 85 , Cr6+ conten t 3~ 5 g /L , pH va lue 5~ 7 , cathode cur rent dens ity 10 ~ 14 A /dm 2 , electro ly te c irculation flux 200 m 3 /h, g ap be t w een uppe r and low er electrodes 200 ~ 300 mm ( wh ich w as contro lled by accounting for the shape of the stee l strip) , for a cathod ic process up to 10~ 12 s. K ey w ords: N a2 SO4; neutra l electro lys is desca ling ; sta inless stee ; l p ickling ; app lication Simu ltaneous D eterm in ation of Cobalt and N icke l in T in N icke l A lloy E lec trop lating Solu tion by Two W avelen gth Sp ec trophotom etry W U W e i m ing , YANG P ing ( D epartm ent of A pplied Che m istry , Jiangx i U niversity of Sc ience and T echno logy , G anzhou 341000, China) Cailiao B aohu 2006, 39 ( 6), 71 ~ 73 ( Ch). T he Co2+ and N 2+ i in Sn N i env ironm enta lly acceptable e lectrop lating solu tion w ere si m ultaneously determ ined by means o f two w ave length
测量
, 延长磷化时
间并使磷化膜粗糙多孔、 附着力差, 甚至会使零件 表面得不到完整的磷化 膜层, 同时 使槽液沉淀增 多。当槽液中的游离酸过多时 , 可以在磷化槽中加 入中和剂 Neutra lizer 200( Parker& Am chem 公司生 产的磷化液专用中和剂 ) 来调节酸度, 试验表明每 升磷化液中加 0 . 3 g Neu tra lizer 200 可以降低游离 酸度 5 点。游离酸度过低时 , 磷化膜薄, 甚至磷化 不上。因此需严格控制游离酸度范围为 7~ 13 点 较为合适。 ( 3) F e
[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
2+
参
考
文
献
]
顾国成 , 吴文森 . 钢铁材 料的防 蚀涂层 [M ]. 北京 : 科学出版社 , 1987: 337. 王章中 , 蔡 55. ASTM B 117, 盐雾试验 [ S]. I GC 04. 24. 116, 脆性 - 应力致脆试验 [ S] . 成都市科学技术交流站表面处理 研究会 . 电镀技术 [M ] . 成都 : 四川人民出版社 , 1982: 515 . [ 编辑 : 魏兆军 ] 璐 . 磷化膜后 处理与润 滑状况 对其摩 擦学特性的影响 [ J]. 材料保 护 , 2003, 36 ( 1) : 54 ~
锰
盐
磷
化
工
艺
控
制
)的一级去离子 水中搅拌至完全溶 解。磷化处 理前分析槽液的总酸度、 游离酸度和 F e 含量 , 符 合工艺要求的控制范围后即可用于生产。 2. 1 槽液成分的影响 ( 1) 总酸度 磷化液的总酸度对磷化过程和 磷化膜的质量有很大影响。随着磷化的进行, 总酸 度不断下降 , 总酸度低, 磷化速度 慢, 磷化膜层粗 糙 ; 总酸度高 , 磷化膜层疏松多孔, 耐蚀性下降 , 总 酸度太高时 , 甚至有磷化不上的趋势。总酸度的合 适范围为 50~ 75 点, 大量生产实践表明总酸度控 制在 ( 60 1) 点范围内得到的磷化膜质量最好 , 原 因可能是这样的总酸度有利于槽液中的 HPO 4 和 PO 4 的形成 , 并且其浓度与晶核的生成速度达到 了最佳平衡 , 使得磷化膜结晶细致。 随着磷化的不断进行 , 槽液中的总酸度会不断 降低, 必要时应加以调整。试验表明, 在每升磷化 液中加入 1 . 2 g PL 复合磷化液可提高总酸度 5 点。 ( 2) 游离酸度 磷化液中需要一定量的游离 酸才能保证铁的溶解 , 使磷化膜结晶细致。但游离 酸度高会加速铁的溶解 , 产生大量的氢气 , 干扰金 属与溶液界面磷酸盐晶 核的生成
0 前
言
1 . 3 封闭液配方和工艺参数 C rO3 p H值 温度 时间 0 . 3 g /L 2 . 0~ 4 . 0 66~ 93 2~ 3 m in
钢铁零件在含锰的磷酸溶液中处理后, 会在表 面形成一层难溶于水的锰盐磷化膜 , 该膜层主要由 磷酸锰和酸式磷酸锰铁组成
[ 1]
。锰盐磷化膜具有
特殊的高弥散微孔结构, 膜层比常规磷化膜的硬度 和耐磨性更高, 尤其经刷光浸油处理后的锰盐磷化 膜能明显提高摩擦副组件的减摩耐磨性能
锰盐磷化工艺控制
魏全明 , 罗
1
庆 , 谢春英 , 程红霞
2
2
2
(1 . 西北工业大学材料学院 , 陕西 西安 2 . 成都飞机工业集团制造工程部 , 四川 成都 [摘 要]
710072 ; 610092)
介绍了一种高温锰盐磷化工艺, 讨论了槽液总酸度和游离酸度 、 铁离子含量、 磷化温
度等因素对锰盐磷化膜质量的影响情况, 总结了生产应用中的工艺控制要点。 该工艺磷化膜无脆性 、 耐蚀性高 , 很好地满足了用户要求 。 [关键词 ] 锰盐磷化; 磷化膜; 工艺 ; 应用 ; 质量控制 [ 文献标识码 ] B [文章编号 ] 1001- 1560( 2006) 06- 0078- 02 [中图分类号 ] TG 174. 4
测量 0 [ 4] [ 3] 2+
。因
此锰盐磷化膜常作为功能性膜层广泛应用于航空 航天、 汽车等领域的摩擦运动及承载零件表面。 本工作介绍了 Parker & Am chem 公司的一种 高温锰盐磷化液 ( PL 复合磷化液 ), 并就工艺应用 中的条件参数对膜层性能的影响进行了探讨。
1 的硫磷混
酸并混合均匀 , 用 0 . 1 m o l/L KM nO4 滴定。