金属的氧化和磷化处理

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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。

碱性氧化法

一次氧化法

配方1

组分g/L 组分 g/L

NaOH 600 Na3PO4 15～20

NaNO2 60

开始温度为138～140℃；终止温度为148～150℃；时间为60～90min。

配方2

组分 g/L 组分g/L

NaOH 750 NaNO2 250

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1

组分g/L 组分g/L

A槽 B槽

NaOH 500～600 NaOH 700～800

NaNO2 100～150 NaNO2 150～200

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）

K2Cr2O7 50～80g/L；温度为70～90℃；时间为5～10min。

配方1（填充）

组分 g/L 组分 g/L

CrO3 2 85%H3PO4 1

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1

组分 g/L 组分用量

Cu(NO3)2 1～3 HNO3 30～40ml/L

H2SeO3 3～5 添加剂适量

对苯二酚2～4

pH值为1～3；温度为室温；时间为3～6min。

配方2

SX-891常温发蓝剂200g/L；温度为室温；时间为3～5min。

无碱氧化法（氧化磷化）

配方

组分 g/L 组分 g/L

H3PO4 10～18 MnO2 10～20

Ba(NO3)2 70～100 xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40

温度为90～100℃；时间为40～50min。

钢铁的磷化处理

钢铁件在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中经化学处理表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，这种化学处理方法称为磷化。

磷化膜呈暗灰色或黑色，具有微孔结构，经填充、浸油或涂漆处理具有较好的抗腐蚀性。由于它具有良好的吸附能力和润滑性，磷化膜广泛用作涂料底层和零件冷墩、冷挤时的润滑层，减少表面的拉伤和裂纹。磷化膜还可作为矽钢片的电绝缘层，防止零件粘附低熔点的熔融金属，避免压铸零件与模具粘结。

低温磷化

配方1

组分g/L 组分 g/L xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 40～65 ZnO 4～8

Zn(NO3)2·6H2O 50～100 游离酸度“点” 3～4

NaF 3～4.5 总酸度“点” 50～90

温度为20～30℃；时间为30～45min。

配方2

组分 g/L 组分g/L

Zn(H2PO4)2·2H2O 50～70 游离酸度4～6

Zn(NO3)2·6H2O 80～100 总酸度75～95

NaNO2 0.2～1

温度为15～35℃；时间为20～40min。

中温磷化

配方1

组分 g/L 组分 g/L xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40 Zn2+ 5.5～8

Zn(NO3)2·6H2O 1～2 Mn2+ 0.5～2

Mn(NO3)2·6H2O 80～100 总铁18～22

游离酸度4～7 P2O5 14～20

总酸度60～80 NO3- 34～42

温度为55～70℃；时间为10～15min。

配方2

组分 g/L 组分g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～40 游离酸度 5～8

Zn(NO3)2·6H2O 70～100 总酸度 60～100

Mn(NO3)2·6H2O 25～40

温度为60～70℃；时间为7～15min。

高温磷化

配方1

组分g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 30～35 游离酸度 5～8

Zn(NO3)2·6H2O 55～65 总酸度40～60

温度为90～98℃；时间为15～20min。

配方2

组分g/L 组分 g/L

xMn(H2PO4)2·yFe(H2PO4)2 25～30 游离酸度 2～4

HNO3 2～5 总酸度 28～35

温度为97～99℃；时间为25～30min。

“四合一”磷化

除油、除锈、磷化、钝化综合在一起完成的工艺称为“四合一”磷化法，这种方法可使工艺简化、减少设备、缩短工时，提高劳动效率，便于机械化、自动化生产。

“四合一”磷化法获得的磷化膜均匀，细致有一定的耐腐蚀性，适合于作电泳涂漆底层。

配方

组分 g/L 组分用量

85%H3PO4 100 As 20～30ml/L

ZnO 30 HNO3 2ml/L

Zn(NO3)2·6H2O 160 K2Cr2O7 0.3g/L

H2C4H4O6 5 游离酸度18～25g/L

MgCl2 3 总酸度 180～200g/L

(NH4)2MoO4 1