磷化简介
金属表面磷化处理技术
金属表面磷化处理技术磷化是大幅度提高金属外表耐腐蚀性的一个复杂牢靠、费用昂贵、操作方便的工艺方法,因此被普遍的运用在实践消费中。
现代磷化工艺流程普通为:脱脂→水洗→除锈→表调→磷化→水洗→烘干。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1、脱脂钢材及其零件在储运进程中要用防锈油脂维护,普通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,热处置时能够接触冷却油,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同的。
零件上的油脂不只阻碍了磷化膜的构成,而且在磷化后停止涂装时会影响涂层的结合力、枯燥功用、装饰功用和耐蚀性。
要脱去金属外表的油脂,首先就要了解油脂的有关性质:1、油污的性质和组成在选择脱脂方法和脱脂剂时,首先要了解金属外表所带的油污的性质和组成,只要这样,才干停止正确的选择,到达满意去油效果。
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、2油污的性质〔1〕化学性质依据油污能否与脱脂剂发作化学反响而分为可皂化油污和不可皂化油污。
植物油脂和植物油脂是可皂化的,他们可以依托皂化、乳化和溶解的作用脱除。
矿物油和凡士林是不可皂化的,他们只能依托乳化或溶解的作用来脱除。
〔2〕物理性质依据油污黏度或滴落点的不同,其形状有液体和半固体。
黏度越大或滴落点越高,清洗越困难。
依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,有剧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。
此外,某些油污,如含有不饱和脂肪酸的拉延油,临时寄存后,氧化聚集构成薄膜,含有固体粉料的拉延油,纤细的粉料吸附在基体金属外表上,还有当油污和金属腐蚀物等混合在一同,都会极大的添加清洗的难度。
硅烷
返回硅烷技术的技术特点以及应用现状和前景摘要:硅烷技术可以替代磷化技术,给表面预处理技术带来革命性的变革。
本文介绍了硅烷技术的原理、技术特点以及应用现状和前景。
关键词:预处理、磷化、硅烷1.前言在各种金属预处理方法中,磷化处理是最为广泛采用的方法。
在家用电器、自行车、摩托车和汽车等行业中,为了保证涂层优良的耐久性和防腐蚀性能,都采用磷化处理作为涂装的前处理。
自1906年美国伯明翰的Thomas Watts Coslett首创磷化技术以来,磷化技术已有百年历史。
百年来,磷化技术经久不衰,不断发展,从30年代的锌系磷化技术和铁系磷化技术到60~ 70年代的改良锌系磷化技术,随后到90年代初期的无镍磷化技术,最终到2002年氧化铁系磷化技术。
随着磷化技术的不断发展创新,其应用领域越来越广,为防腐蚀事业作出了突出贡献。
为了贯彻清洁生产的标准,开发更加环保的技术和产品,近年来有一些新的磷化技术得到开发及应用,具体应用状况如图1所示:尽管人们做了很大的努力,依然无法从根本上改变磷化过程。
传统预处理工艺具有高能耗、重金属离子含量高、含致癌物、废水废渣排放多等缺陷。
随着环保和节能呼声的日渐增高,预处理技术正朝着保护环境、降低成本、提高质量和操作简便等方向发展。
硅烷技术是预处理技术的最新发展方向,它具有环保、节能、操作简便、成本低等磷化技术无可替代的优点。
目前硅烷技术在普通工业中已开始逐步取代铁系和锌系磷化,在汽车工业中正在开发试验过程中。
硅烷技术是采用OXSILAN超薄有机涂层替代传统的结晶型磷化保护层,在金属表面吸附了一层超薄的类似磷化晶体的三维网状结构的有机涂层,同时在界面形成的Si-O-Me共价键(其中:Me=金属)分子间力很强,将与金属表面和随后的油漆涂层形成良好的附着力。
硅烷技术的成功应用给磷化技术带来革命性的变革。
2.硅烷技术原理硅烷技术的反应机理如下:2.1 在使用过程中,水解后的OXSilane分子(≡Si(OR)3)中的SiOH基团与金属表面的MeOH基团形成氢键,快速吸附于金属表面。
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。
汽车涂装线常用的磷化除渣系统简介
还会 附 着 在车 身 表面 ,影 响磷 化 膜 流 过斜 板 区域 ,磷 化 渣 在 重 力沉 降 能进 一 步提 高 除 渣效 率 。不 足之 处
质量 和 整车 涂 装 质量 。对于 喷射 系 和 斜板 挡 压 双 重 作 用下 .快速 沉 入 是 .滤 纸 消耗 量 过 大 、得 到 的磷 化 统 而言 ,磷化 渣 过 多 .容 易 造成 喷 锥 底 ,上部 形 成 的 清液 通 过 溢流 管 渣含 水 量较 高 、磷 化 液损 失 大 。此
系统配置见 图3 。
由 图3 见 .此种 除渣 系统 与前 可
两 种相 比也 是 除 渣机 发 生 了 变化 .
虽然也有 自动压 紧、 自动排渣的 自动 F 系 列压 滤 机 的基本 工 作流 程见 图 K
-图6 。 型板 框压滤机 ,但 因可靠性不高 .限 4
制 了大范 围的使 用 。“ 淀 槽 +板框 沉
线 中应 用 较 多 的几 种 磷化 除 渣 系统 度 后 .液 面 上 升 .传 感 器 发 出信 进行简 要介 绍。 号 .指 令 气动 阀 自动 切 断磷 化 渣 供
系统 配置见 图2 。
由 图2可见 ,此种 除 渣 系 统 的 配 置 与 “ 淀槽 +纸 带 过 滤机 ” 本 沉 基 相 同 ,只 不 过 将纸 带 过 滤机 更 换 成 了板 框 压滤 机 。工 作 时 ,由泵 P 将 2 富渣 磷化 液 打 入板 框 压 滤 机 .由滤
F K系列 压 滤机 是全 自动 的压 滤
P2
压 滤机 ” 的除渣 系统 由于 自动化程 度 机 .加 压过 滤 、通 气 脱 水 、 渣饼 排
L 低 ,处理 能力受到 了很 大限制 .在大 出等 全 部 工作 过 程 采 用 P C自动 控
磷化铝片剂使用方法
磷化铝片剂使用方法1. 磷化铝片剂简介磷化铝片剂是一种常见的药物,主要用于缓解胃酸过多引起的消化不良、胃痛和胃灼热等症状。
它具有抑制胃酸分泌的作用,能够中和胃酸,并形成一层保护性膜覆盖在胃黏膜上,从而缓解不适感。
2. 使用方法2.1 服用时间磷化铝片剂通常在餐前或睡前服用,以增加其对胃黏膜的保护作用。
根据医生的建议,可以选择在早餐、午餐和晚餐之前各服用一次,或者只在睡前服用。
2.2 剂量根据个体情况和医生的建议,确定合适的剂量。
一般来说,每次服用磷化铝片剂的剂量为1-2片。
不同品牌和规格的药物可能有所不同,请仔细阅读药品说明书或咨询医生。
2.3 使用步骤1.洗手并准备好所需的磷化铝片剂。
2.如果需要,可以先将药片放在舌下融化,以便更好地吸收。
3.口服药物时,用适量的水将药片吞下。
可以选择用温水冲服,以增加舒适感。
4.如果服用多片磷化铝剂,请间隔一段时间再继续服用下一片。
5.根据医生的建议和个人情况,坚持按时、按量服用。
2.4 注意事项1.请勿咀嚼或压碎磷化铝片剂,以免影响其缓释效果。
2.如果出现过敏反应或不适症状,请立即停止使用,并咨询医生的建议。
3.磷化铝片剂可能与其他药物相互作用,因此在使用之前请告知医生所有正在使用的药物以及患有的疾病情况。
4.孕妇、哺乳期妇女和儿童慎用磷化铝片剂,请在医生指导下使用。
3. 储存方法1.将磷化铝片剂存放在干燥、阴凉处,避免阳光直射。
2.请将药物放在儿童无法触及的地方,以防止误食。
3.注意药品的保质期,过期药物请勿使用。
4. 常见副作用磷化铝片剂在一般情况下是安全有效的,但仍可能出现一些副作用。
常见的副作用包括: - 胃部不适感,如恶心、呕吐等。
- 口干舌燥。
- 便秘。
如果出现严重不适或其他不明原因的症状,请咨询医生。
5. 总结磷化铝片剂是一种常见的抗酸药物,可以缓解胃酸过多引起的不适症状。
正确使用磷化铝片剂可以帮助减轻胃部不适,并提高生活质量。
在使用前,请仔细阅读药品说明书,并咨询医生的建议。
磷化与酸洗的区别
磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。
经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年(对涂油工件而言),广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈,防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。
铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液,不含氧化类促进剂,并且有高游离酸度。
这种铁系磷化处理温度高于95℃,处理时间长达30min以上,磷化膜重大于10g/m2,并且有除锈和磷化双重功能。
这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢,现在应用很少。
锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能,磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状,是应用最为广泛的防锈磷化。
加与不加促进剂均可,如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。
通常处理温度80~100℃,处理时间10~20min,膜重在7.5克/m2以上。
锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化,通常采用硝酸盐作为促进剂,处理温度80~90℃,处理时间10~15min,磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。
防锈磷化一般工艺流程:除油除锈——水清洗——表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐处理——烘干——涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象,采用表面调整活化可细化晶粒。
锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。
锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化。
铁系磷化一般不需要调整活化处理。
磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性,如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍一、磷化原理1、磷化工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。
2、磷化原理钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10)中,磷化膜的生成反应如下:吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热吸热3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金,在磷酸作用下,Fe和FeC3形成无数原电池,在阳极区,铁开始熔解为Fe2+,同时放出电子。
螺丝磷化工艺
螺丝磷化基本工序:脱脂→水洗→酸洗→水洗→黑化→活化→水洗→表调→磷化→水洗→热水洗→防锈油→离心机备注:1.脱脂: 温度在60℃以上。
2.水洗: 每次水洗规定2道水洗, 要有溢流, 保持水洗状况良好, 如下水洗规定相似。
3.酸洗: 浓度保持在10~15%。
4、黑化: 3%黑化剂和1%盐酸左右配槽, 易自我消耗, 须定期同步添加黑化剂和盐酸。
5.活化: 用2%旳盐酸配置而成。
6、表调: 0.2%配槽, 当表调剂老化后要重新配槽。
7、磷化: 温度保持在85~95℃之间;游离酸控制在7~9pt;铁分控制在10如下。
8、热水洗:温度不得低于90℃, 其作用是减少后道防锈油旳消耗, 并起钝化作用。
PH值保持在6~7。
9、防锈油:温度保持在50~60℃之间, 最佳浸2道防锈油, 后道防锈油和离心甩出旳防锈油可以流入第一道循环使用, 以节省成本。
(七)浓度试验措施:全酸度→以吸量管取处理液10ml置于250ml烧杯中, 加指示剂P.P约3~5滴, 以滴定液0.1NNaOH滴定之, 滴定至粉红色为止, 所消耗之滴定之滴定液0.1NNaOH旳ml数, 即为全酸度(TA)。
2钢铁件黑色磷化黑色磷化工艺在钢铁件上旳应用也越来越广泛,规定越来越高,有旳甚至规定硫酸铜点滴到达20分钟,中性盐雾(持续喷雾)到达120小时,而相似条件下一般磷化液硫酸铜旳点滴一般不超过5分钟,中性盐雾(持续喷雾)离规定更是低旳多,为满足客户旳需求,我们又成功旳研法了钢铁件黑色磷化工艺PZn-8M、PZn-89、PZn-69等一系列产品,满足了不一样客户旳需求。
现就某生产特种出口螺丝旳企业为例,将我企业研发旳钢铁件黑色磷化工艺做简朴简介。
由经上述工艺处理后旳工件,磷化膜薄而致密,黑而亮,具有很好旳防护性和装饰性,做为直接旳防护、装饰膜,无需再做其他处理,其防锈期可达一年以上,用酒精擦拭后用硫酸铜做点滴, 能做20分钟以上, 满足并超过了客户旳规定,得到了客户旳好评。
金属材料表面处理简介
金属表面处理种类简介电镀/电泳/磷化/发黑/抛丸/喷丸/喷砂/钝化/喷涂/抛光/镀铬/镀镍电镀镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。
为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。
电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。
镀铬镀铬层具有很高的硬度,根据镀液成分和工艺条件不同,其硬度可在很大范围400~1200HV内变化。
镀铬层有较好的耐热性,在500℃以下加热,其光泽性、硬度均无明显变化,温度大于500℃开始氧化变色,大于700℃硬度开始降低。
镀铬层的摩擦系数小,特别是干摩擦系数,在所有的金属中是最低的。
所以镀铬层具有很好的耐磨性。
镀铬层具有良好的化学稳定性,在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用,但能溶于氢氯酸(如盐酸)和热的硫酸中。
在可见光范围内,铬的反射能力约为65%,介于银(88%)和镍(55%)之间,且因铬不变色,使用时能长久保持其反射能力而优于银和镍。
镀镍通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法,称为镀镍。
镀镍分电镀镍和化学镀镍。
电镀镍是在由镍盐(称主盐)、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中,阳极用金属镍,阴极为镀件,通以直流电,在阴极(镀件)上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。
从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍,而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍。
1、厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀。
化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,镀件部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
钢铁锌系磷化常见问题及处理方法
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钢铁锌系磷化常见问题及处理方法
刘 敏
( 苏州千代田精机 有限公 司, 江 苏 苏州 2 1 5 1 2 6 )
摘 要: 磷 化处理在钢铁 工业上的应 用已经有 了 g百 多年 的历 史了。在钢铁 生产行业 中起 着举足轻重的作用 , 尤其是锌 系磷, I t  ̄ g j 采 用 占有较 大的比例 , 但在磷化 生产 中经 常会遇到一些质量 问题 , 现将一些常见的 问题 和产 生的原 因及解决方法整理 归纳。 关键词 : z a化 ; 常见 问题 ; 磷化膜
1简介锌系磷化 处理 低。 锌 系磷化液 主要 成分是磷 酸二氢盐 , 如 Z n ( H2 P 0 4 ) 以及适量 的 处理方法 : ( 1 ) 调整游离酸度与总酸度的 比例 。( 2 ) 降低游 离酸 游离磷酸和加速剂等 。 加 速剂 主要起 降低磷化温度和加快磷化速度 含量 , 可加氧化锌或氢氧化锌 。 ( 3 ) 控制 酸洗过程 。 ( 4 ) 补充磷酸二氢 的作 用 。作 为化学 加速剂 用得 最多 的氧化 剂如 N O  ̄ 、 N O  ̄ 、 C 1 0  ̄ 、 盐。 ( 5 ) 加强中和水洗 。 ( 6 ) 检查喷嘴并进行清理 , 检查磷化槽沉淀量 H 0 等 。磷 化是金属与稀磷 酸或酸性磷酸盐反应 而形成磷酸盐保 ( 7 ) 提高处理温度。 护膜 的过程 。形成 的磷化 膜主体 组成 ( 钢铁 件 ) : z n ( P 0 4 ) : ・ 4 H : 0 、 2 . 7问题 : 磷化膜不完整 、 发花 、 色泽不匀 Z n 2 F e ( P 0 4 ) 2 " 4 H 0。 磷化晶粒呈树枝状 、 针状 、 孔 隙较多 。 广泛应 用于 产生原 因: ( 1 ) 除油不干净。( 2 ) 表调剂效果不佳或 已失效 。( 3 ) 涂漆前打底 、 防腐蚀 和冷加工减摩润滑 。按磷化处理温度可分 为常 磷化槽液喷淋不均匀。( 4 ) 工件表面钝 化。( 5 ) 磷化 温度低 。 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 方法 : ( 1 ) 强 脱脂或更 换脱脂剂 。( 2 ) 更换 或补充表调 剂 。 处理温度 3 5 ~5 5 ℃。中温磷化一般 6 0 —7 5 %。高温磷化一般大 于 ( 3 ) 检查并 调整 喷嘴 。( 4 ) 加强 酸洗或喷砂 。( 5 ) 提高磷化温度 。 8 0  ̄ C 。温度划分法本身并不严格 , 有时还有亚 中温 、 亚高温之法 , 随 2 . 8问题 : 磷化膜结晶粗 各人 的意愿 而定 ,但 一般还是遵循上述 划分法 。本文所 述均是在 产生原 因: ( 1 ) 促进剂不 足。( 2 ) 总酸度偏 高。( 3 ) 钢表面过度腐 3 5~5 5  ̄ C 条件下 , 浸渍法锌系磷化的总结。 蚀 。( 4 ) 表 面调整效果降低。 2锌 系磷化 的常见 问题及处理方法 处理方法 : ( 1 ) 添加促进 剂到适 当的范 围。( 2 ) 添加 中和剂 , 降低 2 . 1问题 : 涂装后表面粗糙 , 不光滑 总酸度 。( 3 ) 对 钢表 面进行喷砂或打磨除掉腐蚀层 。( 4 ) 添加表表 面 产生原 因 : ( 1 ) 皮膜太粗 、 太厚 。( 2 ) 磷化膜结 晶粗大 、 疏松 、 多 调整剂到适合的范围境内。 孔 。( 3 ) 前处理不彻底 。 2 . 9问题 : 磷化膜干燥后表 面有 白色粉末 处理方 法 : ( 1 ) 提 高亚铁离 子的含量 , 如补 充磷酸二 氢铁, 加入 产生原因 : ( 1 ) 槽液含渣量过大 。( 2 ) 酸 比太高 。( 3 ) 处理温 度过 磷酸等 。( 2 ) 提 高游离酸度, 提高槽液温度 。( 3 ) 加强前处理 。 高。 ( 4 ) 工件 表面氧化物未除净 。 ( 5 ) 溶液氧化剂含量过 高, 总酸度过 2 . 2问题 : 工件部分有紫蓝 色点或斑 高。 处理方法 : ( 1 ) 清除槽底残渣 , 并定期翻渣 , 过滤。( 2 ) 补加磷化 产生原 因 : ( 1 ) 表调剂 的 P H值不 在工 艺范 围。( 2 ) 磷化槽液 的 锌离子含量不足。( 3 ) 磷化槽液 的促进剂含量不够 。( 4 ) 皮膜槽游离 剂 。 ( 3 ) 降低磷化处理 温度 。 ( 4 ) 加强酸洗并充分水洗 。 ( 5 ) 停加 氧化 酸过低 。 剂, 调整酸 的比值 。 3 结 论 处理方法 : ( 1 ) 调节表 调剂 的 P H值 到规定 的工艺范 围内。( 2 ) 锌 系磷化处理 因磷化液 的组 成不 同会 略有 差别 , 但根本原 因却 添加磷化液 。( 3 ) 调整促进剂在要求范 围内。( 4 ) 加皮膜剂 或游离酸 是大相 径庭 的 , 合 适的酸度 , 合适 的温度 , 合适 的促进剂 , 值得 注意 升值剂 ( 磷 酸) 。 的是 , 促进剂 因为是氧化物 , 消耗较快 , 在加液 时, 一定要采取充分 2 _ 3问题 : 工件整体或局部无磷化膜 , 有时发 蓝或有空 白片 产生原 因 : ( 1 ) 工件表 面有硬化层 。( 2 ) 总酸度 不够 , 游离酸太 稀 释后 均匀洒人槽液 的方法 , 千 万不可直接倒人槽液 中 , 这样会使 迅速形成结晶沉淀 , 不仅无法起到效果 , 还会适得其 低。 ( 3 ) 处理温度低。( 4 ) 脱脂不净或磷化时 间偏短。( 5 ) 工件表 面聚 槽液局部反应 , 反。 在生产过程中 , 经常是多种原因同时存在 的, 遇到 问题应该深入 齐氢气 。( 6 ) 磷 化槽 液比例失调 , 如P 2 0 含量过低 。 尽可能的找出所有 的原 因, 逐一解决 。 才能尽快彻底 的消除不 处理方 法 : ( 1 ) 改进加 工方法或用酸洗 、 喷砂去 除硬化层 , 达 到 分析 , 表面处理要求 。 ( 2 ) 补加磷化剂 。 ( 3 ) 升高磷化槽液温度 。 ( 4 ) 加强脱 良现象 , 得 到优 良的 产 品 。 参 考 文 献 脂或延长磷化时 间。( 5 ) 翻动工件或改变工件位置 。( 6 ) 调整或更换
磷化钢丝标准
磷化钢丝标准一、磷化钢丝简介磷化钢丝是一种经过特殊处理的高强度钢丝,具有优异的防腐蚀性能和机械性能。
它广泛应用于制造各种高强度、耐腐蚀的机械零件和构件,如弹簧、链条、齿轮等。
二、磷化钢丝标准概述磷化钢丝标准是对磷化钢丝的生产、检验、使用等方面的规定和指导性文件。
标准规定了磷化钢丝的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和贮存等方面的内容。
三、磷化钢丝分类根据使用要求和应用场景的不同,磷化钢丝可分为以下几类:1.按用途分类:可分为磷化弹簧钢丝、磷化链条钢丝、磷化齿轮钢丝等。
2.按表面状态分类:可分为磷化涂层钢丝和裸丝。
3.按磷化膜层厚度分类:可分为薄层磷化钢丝和厚层磷化钢丝。
4.按磷化液成分分类:可分为锌系磷化钢丝、锰系磷化钢丝、锌锰系磷化钢丝等。
四、磷化钢丝技术要求磷化钢丝的技术要求包括以下几个方面:1.化学成分:磷化钢丝应采用低碳钢作为原料,其化学成分应符合相关国家标准的规定。
2.外观质量:磷化钢丝的外观应光滑、无明显缺陷,如裂纹、折叠、结疤等。
3.尺寸及允许偏差:磷化钢丝的尺寸及允许偏差应符合相关国家标准的规定。
4.力学性能:磷化钢丝的抗拉强度、弹性模量、伸长率等力学性能应符合相关国家标准的规定。
5.耐腐蚀性能:磷化钢丝具有良好的耐腐蚀性能,可适应各种恶劣环境下的长期使用。
6.涂层质量:对于磷化涂层钢丝,其涂层应均匀、致密,与基体结合牢固,无起皮、脱落等现象。
7.包装、标志和标签:磷化钢丝的包装、标志和标签应符合相关国家标准的规定,确保产品信息的准确性和可追溯性。
8.其他要求:根据具体使用场景和特殊要求,可对磷化钢丝提出其他特定的技术要求,如高温性能、低温性能等。
五、磷化钢丝试验方法为了检验磷化钢丝是否符合标准要求,通常需要进行以下试验方法:1.化学成分分析:通过对磷化钢丝的化学成分进行分析,确定其成分是否符合标准要求。
2.外观检查:观察磷化钢丝的表面质量,检查是否存在裂纹、折叠、结疤等缺陷。
磷化液配方
磷化液配方1. 简介磷化液是一种用于金属表面磷化处理的化学溶液。
磷化处理可以形成一层致密的磷化物保护膜,提高金属材料的耐腐蚀性和附着力。
磷化液的配方是确定磷化工艺和性能的重要因素。
本文将介绍一种常用的磷化液配方,供参考和实验使用。
2. 配方成分磷化液的配方主要包括以下成分:•磷酸铁:100g•硝酸:50ml•磷酸:150ml•氢氧化钠:50g•氯化铵:20g•硫酸:15ml•磷酸氢二钾:10g•硝酸亚铁:5g•硫酸亚铁:2g3. 操作步骤1.在一个清洁的容器中,加入适量的去离子水。
2.依次向容器中加入磷酸铁、磷酸、硝酸、氢氧化钠、氯化铵、硫酸、磷酸氢二钾、硝酸亚铁和硫酸亚铁。
注意,每次加入一个成分后要充分搅拌混合,确保溶液均匀。
3.将溶液调至适当的pH值。
一般来说,磷化液的pH值应控制在4.0-4.5之间。
4.将溶液过滤,去除其中的悬浮物和杂质。
5.将磷化液倒入磷化槽中,待温度稳定后,即可使用。
4. 注意事项•在制备磷化液过程中,应注意安全操作,佩戴防护手套、眼镜等个人防护装备,避免接触皮肤和眼睛。
•磷化液过程中产生的废液应分类收集和处理,避免对环境造成污染。
•使用磷化液进行磷化处理时,应先进行试验以确定最佳工艺参数,然后再进行大规模生产或应用。
5. 结论以上是一种常用的磷化液配方,它包含了磷酸铁、硝酸、磷酸、氢氧化钠、氯化铵、硫酸、磷酸氢二钾、硝酸亚铁和硫酸亚铁等成分。
通过按照一定的操作步骤和注意事项进行配制,可以得到适合磷化处理的磷化液。
然而,值得注意的是,不同金属材料可能具有不同的磷化液配方和工艺参数,因此在实际应用中,应根据具体情况进行调整和优化。
黑色磷化液配方
黑色磷化液配方1. 简介黑色磷化液是一种常用的化学试剂,广泛应用于各个领域中。
它具有优异的附着力和腐蚀性,能够在金属表面形成致密的磷化膜,起到保护和改善金属性能的作用。
本文将介绍黑色磷化液的配方及其制备方法,以及其在金属表面处理中的应用。
2. 黑色磷化液的配方以下是一种常用的黑色磷化液配方:2.1 成分•硝酸铜 (Cu(NO3)2):X克•硫酸锌 (ZnSO4):Y克•亚硝酸钠 (NaNO2):Z克•磷酸二氢铵 (NH4H2PO4):W克•氯化铵 (NH4Cl):V克•硝酸铵 (NH4NO3):U克2.2 配方比例•硝酸铜:硫酸锌:亚硝酸钠:磷酸二氢铵:氯化铵:硝酸铵 = 1:2:3:4:5:63. 制备方法以下是黑色磷化液的制备方法:3.1 准备工作•将称量瓶、容量瓶等玻璃仪器清洗干净,避免污染试剂。
3.2 操作步骤1.将硝酸铜溶解在少量去离子水中,搅拌均匀。
2.将硫酸锌逐渐加入硝酸铜溶液中,同时继续搅拌直至溶解。
3.在另一个容器中,将亚硝酸钠和一部分去离子水混合,搅拌溶解。
4.将3中得到的溶液倒入2中的容器中,继续搅拌。
5.将磷酸二氢铵溶解在适量去离子水中,搅拌均匀。
6.将5中得到的溶液逐渐加入4中的容器中,同时继续搅拌。
7.将氯化铵逐渐加入之前的溶液中,继续搅拌。
8.最后,将硝酸铵溶解在适量去离子水中,逐渐加入到之前的溶液中,继续搅拌直至均匀混合。
4. 应用黑色磷化液广泛应用于金属表面处理中,如下所示:4.1 钢铁表面处理1.准备钢铁工件,清洗干净并去除表面氧化物。
2.将黑色磷化液浸泡在钢铁工件中,浸泡时间根据所需的磷化膜厚度而定。
3.将工件从黑色磷化液中取出并冲洗干净。
4.将工件进行干燥处理,可以采用自然晾干或者热风干燥的方法。
4.2 铝表面处理1.准备铝工件,清洗干净并去除表面氧化物。
2.将铝工件进行蚀刻处理,以增加磷化液的附着力。
3.将黑色磷化液浸泡在铝工件中,浸泡时间根据所需的磷化膜厚度而定。
磷化简介
磷化简介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。
按用途可分为三类:1、涂装性磷化2、冷挤压润滑磷化 3、装饰性磷化。
按所用的磷酸盐分类有:磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸铁系、磷酸锌锰系、磷酸锰系。
根据磷化的温度分类有:高温(80 ℃以上)磷化、中温(50~70℃)磷化、低温磷化(40 ℃左右)和常温磷化( 10~30 ℃)。
一、磷化成膜机理磷化主要有以下过程:(1)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↑(2)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。
(3)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+= HPO2-4 + 2H+ =PO3-4 + 3H+由于金属工件表面的H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。
(4 ) 磷化膜的形成当金属表面离解出的PO3-4与磷化槽液中的金属离子Zn2+、Mn2+、Fe2+达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面,晶粒持续增长,直到在金属工件表面生成连续不溶于水的牢固的磷化膜:3M2 + + 2PO3 -4 + 4H2O = M3 ( PO4 ) 2·4H2O ↓2 M2 + + Fe2 + + 2PO3 -4 + 4H2O= M2 Fe ( PO4 ) 2· 4H2O金属工件溶解出的Fe2+一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的Fe2+则氧化成Fe3+,生成FePO4沉淀,即磷化沉渣的主要成分之一。
磷化质量要求
磷化质量要求
Phosphating
范围:
本规范规定了基体材料为冷轧钢或镀锌钢板的工件喷涂前磷化处理的工艺要求及其质量要求。
本规范适用于工艺评审和批生产质量检验
简介:
磷化是钢铁零件喷涂有机涂层前的前处理工艺,其主要目的是加强有机涂层与金属基材之间的结合力。磷化膜本身对钢铁表面的防腐蚀作用很微弱,所以有必要控制磷化后至喷涂前的时间间隔。本文对磷化膜的质量作了规定,同时对工艺操作过程中的关键质量因素作了说明。
注示:
注1:试片可由华为技术有限公司完成并提供给被鉴定工厂。
注2:所有试片必须同时进行处理。
注3:试验报告的发出者必须是华为技术有限公司认可的试验室或机构
1.4.
1.4.1.
材料:冷轧钢板
尺寸:80×125×1~4 (mm)
表面粗糙度:Ra≤1 mm
表面处理:锌系磷化;
根据生产的产品要求选择后处理喷漆或喷粉(注意喷涂必须在磷化完成后24小时以内进行)
Table of Contents
List ofTables
磷化质量要求
Phosphating
Scope
This specification defines the process requirements and quality requirements of thephosphatingbefore coating on the part made with cold-rolled steel or galvanized steel.
2.2.2.
在工件上按GB4956测量磷化膜厚度,要求其平均膜厚为2~3μm。对预镀锌钢板不要求膜厚检测。
2.2.3.
耐蚀性检查按IEC 60068-2-11在试片上进行中性盐雾试验。
磷化培训
磷
化
5、铁系磷化液(如GBKH/1磷化液 实样) 铁系磷化只能生成磷酸铁和三氧化二铁, 且随着氧化剂种类和使用量的不同,磷 化膜中的磷酸铁和三氧化二铁的比例亦 不同,磷化膜呈不同颜色; ——典型产品参数示例(GB KH/1 磷化液) FA(60g/L,10ml):5.3+0.4; TA( 60g/L,10ml ):17.4+2.0
磷
化
三、常用磷化液分类及各类磷化液简介 1、锌系薄膜磷化液(GB101 磷化液实样) —— 锌系薄膜磷化液参数示例(GB101 磷化 液)及参数简介: FA(60g/L,10ml):7.5+0.2; TA( 60g/L,10ml ):39.3+1.2; GSF( 60g/L,10ml ):22.7+0.7; 密度:1.655+0.010; S:0.34+0.02;
磷
化
• 简述: 磷化是涂装前处理的中心环节。
磷
化
一、磷化的定义 ——磷化是指金属工件(如钢铁、锌、铝) 浸入(或喷淋或涂刷)含有磷酸、磷 酸盐和其他化学物质的微酸性溶液中, 发生化学反应而在金属工件表面生成 一层主要为不溶或难溶的磷酸盐膜层 的一种化学处理方法; ——该磷酸盐膜称为磷化膜;
磷
化
二、磷化的目的与作用 ——提供清洁表面 磷化膜只有在无油污和锈层的金属工 件上生成,因此经过磷化处理的金属 工件可以提供清洁、均匀、无油脂、 无锈层的表面;
磷
化
——铁系磷化液的主要成份 磷酸、氢氟酸、氧化剂、硝酸钠、 磷酸二氢钠 ——典型产品操作指导书简单介绍 (GB KH/1 磷化液) 用于冷轧钢、铝材、镀锌钢表面的磷化 处理; 用于喷淋;
磷
化
磷化膜重0.5g/m2左右; 磷化温度在40~50 °C; 磷化时间约为3分钟; 配槽浓度约为2%左右; 有极少量的磷化渣生成; 6、简单介绍GB24 磷化液
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。
锌钙系磷化液
锌钙系磷化液1. 简介锌钙系磷化液是一种用于金属表面处理的化学溶液。
它可以在金属表面形成一层均匀、致密的磷化膜,提高金属的耐腐蚀性能和机械强度。
锌钙系磷化液主要由锌盐、钙盐和磷酸盐组成,通过控制溶液的浓度和处理条件,可以得到不同厚度、结构和性能的磷化膜。
2. 锌钙系磷化原理锌钙系磷化液的工作原理是通过金属表面与溶液中的活性离子发生反应,生成一层含有金属离子和磷酸盐的保护膜。
这种保护膜具有很好的耐腐蚀性能,可以阻止氧、水分和其他有害物质对金属表面的侵蚀。
具体来说,当金属表面与锌钙系磷化液接触时,溶液中的锌离子和钙离子会与金属表面上的氧气发生反应,生成氧化锌和氧化钙。
同时,磷酸盐会与金属表面的阳离子结合,形成一层致密的磷酸盐膜。
这个膜可以覆盖金属表面的微小凹陷和孔隙,防止腐蚀介质进入金属内部。
3. 锌钙系磷化液的应用3.1 防腐蚀锌钙系磷化液可以在金属表面形成一层均匀、致密的磷化膜,提高金属的耐腐蚀性能。
这种磷化膜可以有效阻止氧、水分和其他有害物质对金属表面的侵蚀,延长金属制品的使用寿命。
3.2 表面改性锌钙系磷化液还可以改善金属表面的摩擦性能和耐磨性。
由于磷酸盐具有良好的润滑性能,形成的磷化膜可以减少金属件之间的摩擦和磨损。
3.3 涂装前处理锌钙系磷化液在涂装前处理中也有重要的应用。
通过形成均匀的磷化膜,可以提高涂层与金属基材之间的附着力,增强涂层的耐候性和耐腐蚀性。
4. 锌钙系磷化工艺4.1 表面准备在进行锌钙系磷化处理之前,需要对金属表面进行彻底的清洗和去除氧化物。
常用的清洗方法包括碱洗、酸洗和电解清洗等。
清洗后,金属表面应保持干燥。
4.2 磷化处理将锌钙系磷化液倒入处理槽中,控制好溶液的浓度和温度。
通常情况下,溶液浓度60°C。
为5%10%,温度为40°C将待处理的金属件浸入锌钙系磷化液中,在一定时间内进行反应。
反应时间一般为10分钟到1小时,具体时间取决于金属材料的种类和要求的磷化膜厚度。
磷化工艺简介
磷化工艺简介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。
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。
磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史,大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜,最早的可靠记载是英国Charles Ross于1869年获得的专利(B.P.No.3119)。
从此,磷化工艺应用于工业生产。
在近一个世纪的漫长岁月中,磷化处理技术积累了丰富的经验,有了许多重大的发现。
一战期间,磷化技术的发展中心由英国转移至美国。
1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。
这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展,拓宽了磷化工艺的发展前途。
Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液,克服T许多缺点,将磷化处理时间提高到lho 1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min, 1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展,即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。
二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只是稳步的发展和完善。
磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业。
这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。
当前,磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。
(二)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。
(三)磷化基础知识磷化原理1、磷化工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。
2、磷化原理钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10)中,磷化膜的生成反应如下:吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或吸热吸热3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金,在磷酸作用下,Fe和FeC3形成无数原电池,在阳极区,铁开始熔解为Fe2+,同时放出电子。
无渣磷化液原理
无渣磷化液原理
无渣磷化液
简介
•无渣磷化液是一种常用于表面处理的化学药剂。
•它可以在金属表面形成均匀的磷化层,提高金属的耐腐蚀性和润滑性。
原理
•无渣磷化液主要成分是含氟磷酸盐和一些添加剂。
•在处理金属表面时,无渣磷化液中的磷酸盐会与金属表面发生化学反应,生成磷化层。
•无渣磷化液中的添加剂可以调节反应速度和磷化层的性质。
优点
•无渣磷化液相比传统的磷化液,有以下优点:
–无渣:处理后不会在金属表面形成结晶或结壳,减少后续处理工序。
–均匀:能够在金属表面形成均匀、致密的磷化层,提高表面质量。
–环保:无渣磷化液中使用的化学药剂对环境影响较小。
应用领域
•无渣磷化液广泛应用于金属制造和加工领域。
•主要应用于以下方面:
–防腐蚀:磷化层对金属表面形成一层保护膜,提高金属的耐腐蚀性。
–润滑:磷化层具有一定的润滑性,减少金属零件的磨损和摩擦。
–增加附着力:磷化层可以提供更好的表面粗糙度,增加涂层和涂漆的附着力。
使用注意事项
•在使用无渣磷化液时,需要注意以下事项:
–操控:根据使用说明进行操作,避免与皮肤和眼睛直接接触。
–通风:保持良好的通风条件,避免吸入化学药剂的蒸汽。
–处理废液:将废液妥善处理,避免对环境造成污染。
结论
•无渣磷化液是一种常用的表面处理化学药剂,它能够在金属表面形成均匀的磷化层,提高金属的耐腐蚀性和润滑性。
•其无渣、均匀和环保的特点使其在金属制造和加工领域得到广泛应用。
•在使用时需注意安全操作和妥善处理废液,以确保安全和环保。
表面处理-发黑
磷化简介
是指把金属工件经过含有磷酸二氢盐的酸性溶液处理,发生化学反应而在其表面生成一层稳定的不溶性磷酸盐膜层的方法,所生成的膜称为磷化膜。
磷化膜的主要目的是增加涂膜附着力,提高涂层耐蚀性。
磷化的方法有多种,按磷化时的温度来分,可分为高温磷化(90-98℃),中温磷化(60-75℃),低温磷化(35-55℃)和常温磷化。
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。
磷化工艺流程一般为:
预脱脂→水洗→脱脂→水洗→酸洗→水洗→表调→磷化→水洗→热水洗→烘干或浸防锈油
使用药剂及工艺参数:
1. 脱脂:WX-1048高效快速脱脂粉,彻底去除加工件油垢。
配比:1:20,温度:50~70℃,时间:5∼10min。
2. 水漂洗:流动自来水。
3. 酸洗(除锈):去除工件表面的氧化皮及锈蚀,以利于提高膜层的牢度。
工业盐酸(自购),可与水按1:0.5∼1稀释,温度:常温,时间:8∼15min。
4. 着色*:WX-1068型钢铁黑色磷化着色剂,使用时将A剂:B剂:水按1:2:15(容积比)稀释成工作液,搅拌均匀。
常温使用,处理时间:3~10分钟。
补加调整,无需排放。
注:增加该着色工艺后,磷化膜颜色为纯黑色,也可不加该工艺,磷化膜颜色为黑灰色。
5. 表调:WX—Ⅲ高品质磷化表调剂,配比:4%(质量比),使用温度:50~60℃,处理时间:0.5~1min。
6. 磷化:WX-988-5钢铁件高温磷化液,为锰系磷化,配比1﹕10(体积比),使用温度:94~98℃,处理时间:10~15min。
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磷化简介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。
按用途可分为三类:1、涂装性磷化 2、冷挤压润滑磷化 3、装饰性磷化。
按所用的磷酸盐分类有:磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸铁系、磷酸锌锰系、磷酸锰系。
根据磷化的温度分类有:高温(80 ℃以上)磷化、中温(50~70 ℃)磷化、低温磷化(40 ℃左右)和常温磷化( 10~30 ℃)。
一、磷化成膜机理磷化主要有以下过程:(1)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↑(2)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。
(3)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+= HPO2-4 + 2H+ =PO3-4 + 3H+由于金属工件表面的H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。
(4 ) 磷化膜的形成当金属表面离解出的PO3-4与磷化槽液中的金属离子Zn2+、Mn2+、Fe2+达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面,晶粒持续增长,直到在金属工件表面生成连续不溶于水的牢固的磷化膜:3M2 + + 2PO3 -4 + 4H2O = M3 ( PO4 ) 2·4H2O ↓2 M2 + + Fe2 + + 2PO3 -4 + 4H2O= M2 Fe ( PO4 ) 2· 4H2O金属工件溶解出的Fe2+一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的Fe2+则氧化成Fe3+,生成FePO4沉淀,即磷化沉渣的主要成分之一。
上述磷化原理可解释锌系磷化、锌钙系磷化、锰系磷化的成膜过程,也可解释锌件磷化、铝件磷化的成膜过程,但锌件磷化膜只有磷酸锌一种组成,铝件磷化还需加入较多的氟化物,以便形成AlF3、AlF3 -6 。
二、各种磷化用途1、涂装打底磷化由于金属是极性物质,而油漆是有机高分子化合物,是非极性的,如果直接在钢铁件表面刷涂油漆,结合不牢,油漆很容易剥落,在涂装前先进行磷化可解决这一问题,这是由于磷化时跟金属表面Fe反应,是磷酸盐牢固沉积在金属表面,同时由于磷化膜有细小的孔隙,当喷涂油漆时,油漆高分子渗入磷化膜孔隙中,增加了油漆的附着力,使油漆不容易剥落,从而增加防腐蚀时间,涂装磷化一般采用锌系或锌钙系磷化,采用优秀的常温磷化即可获得不错的效果2、装饰性磷化由于磷化后,在钢铁件表面形成一层磷化膜,隔绝了空气,氧气等,把磷化膜的孔隙封闭后,有较好的防腐蚀效果。
常用的装饰性磷化有锰系,锌系,锌钙系,锌锰系。
其中锰系磷化膜颜色最深,为黑灰色,锌系颜色最浅,为灰色。
对于装饰性磷化,首选锰系磷化,由于锰系磷酸盐的稳定性,其防腐蚀能力大大优于锌系磷化,同时锰系磷化颜色深,颗粒晶体为半球状,手感细腻,并且锰系磷化膜耐磨性大于锌系磷化,适合于对耐磨要求更高的情况。
3、冷挤压润滑磷化由于磷化膜具有细小的微孔,能够储存皂化液,起到润滑的作用,防止在冷挤压过程中工件粘在模具表面,损坏昂贵的模具。
三、黑色磷化除了能产生灰色到黑灰色磷化膜外,还可以做黑色磷化。
目前,有关黑色磷化技术可以分成两种类型。
一种是改造原磷化液的配方,使磷化膜的颜色变为黑色;另外一种是将常温发黑和磷化分两步对钢铁进行表面处理。
即先用常温发黑工艺对钢铁进行发黑,得到较好的黑色外观,再进行磷化处理以提高表面膜的附着力和耐蚀性。
钢铁常温黑色磷化技术仍处于研究阶段,采用磷化和常温发黑相结合的办法,充分发挥各自的优势,得到具有良好附着力和耐蚀性的表面膜是一条值得探讨的路线。
即使分两步进行也比高温碱性磷化工艺要简单的多。
低温锌-锰系磷化工艺摘要:采用磷酸二氢锌、酸式磷酸锰等为主要原料,加入适当的磷化促进剂,研究成功了一种性能全面的钢铁磷化工艺,检测了磷化膜的性能。
探讨了磷化液主要成分和磷化工艺条件对磷化膜质量的影响。
结果表明,所形成的磷化膜成灰黑色,结晶细致、均匀,耐蚀性好,与涂层附着力好,工艺维护简单,沉渣少,适用于各类钢铁件涂装前的处理。
关键词:钢铁;锌锰系;低温;磷化;性能中国分类号:TG178 文献标识码:A文章编号:1004-227X(2006)09-00023-02Low temperature Zn-Mn phosphating process //FENG Tao ,ZHANG Yu,HE HuaAbstract:A new process of Zn-Mn-Fe phosphating process on steel with comprehensive properties was developed by using zinc dihydrogen phosphate and Manganese dihydrogen phosphate ,etc as main materials and suitable phosphating accelerator in the phosphating solution.The properties of the phosphating films obtained were tested.The main composition of the phosphating bath and the influence of process conditions on phosphating films wew discussed.The results show that the phosphating films are grey-black and even-grained,and have good corrosion resistance and strong adhesion to coatings.The process has the advantages of easy maintenance and little sludge,and can be applied to the pretreatment of painting for all kinds of steel parts.Keywords:steel;Zn-Mn;low temperature;phosphating;propertiesFirst-author's address:Shandong Machinery Design and Research Institute,Jinan 250031,China1 前言磷化是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,通过化学与电化学反应形成稳定和不溶性的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法,所生成的膜称为磷化膜。
采用磷化工艺能大幅度提高金属表面耐腐蚀性,是一种可靠的工艺方法。
目前国内外研究和利用较多的中、高温磷化。
但因其能耗大,处理工艺时间长,沉渣多而不利于现代化生产。
为了提高磷化液的质量,降低能耗成本,磷化工艺已向低温、少渣、优质的方向发展,成为当前研究中的潮流。
本文主要研究了低温锌-锰系磷化,并确定了最佳配方和工艺条件。
2试验2.1磷化工艺流程工件—除油—水洗—除绣—水洗—表面调整—磷化—水洗—干燥。
2.2基础磷化液配方磷酸二氢锌40~50g/L酸式磷酸锰20~30g/L复合促进剂1.6~2.1g/L络合剂5g/L表面活性剂0.06~0.1g/L总酸度100~130点游离酸度5~10点θ30~50 ℃t 10~20min2.3磷化液配制①将ZnO用水溶解调成糊状,将H3PO4缓慢倒入糊状ZnO中,搅拌反应完全。
缓慢加入HNO3,反应完全后得无色透明溶液,因反应放热,操作时要特别注意安全。
②用水溶解其余各物质。
③将上述两部分溶液混合,加水至规定体积,得绿色透明基础浓磷化液。
④静置熟化24h以上,备用。
若配制工作液需将上述磷化液稀释两倍,加入适量促进剂,用NaCO3调整酸度至工艺范围,搅拌均匀,化验分析备用。
3结果及讨论、3.1主要成分的作用与影响3.1.1磷酸二氢锌磷酸二氢锌是主要的成膜物质,可由氧化锌与磷酸反应制取。
磷化膜的主要成分为:磷酸锌铁[Zn2Fe(PO4)2 · 4H2O],因此磷酸二氢锌浓度对磷化成膜过程有重要影响。
一般来说,浓度过高,磷化膜粗糙,脆性大;而浓度过低,磷化膜疏松,磷化速度慢,工艺时间长[1]。
3.1.2酸式磷酸锰锰离子电负性较正,易发生置换反应,使钢铁上的微阴极增多,加快电化学腐蚀,从而加快膜的形成。
锰离子参与成膜,可提高磷化膜的硬度、耐腐蚀性和结合力,使磷化膜颜色加深,并带有金属光泽。
3.1.3复合促进剂低温磷化时,需加入一定量的氧化剂提高磷化膜的形成速度[2]。
本促进剂主要成分为NO3-/NO2-体系。
这种促进剂体系效果较好,成膜速度快,且结晶细致。
但促进剂含量过多,磷化膜粗厚,残渣多,原因是NO2-是氧化剂,使金属铁最终氧化成Fe3+,而生成FePO4沉渣。
同时使钢铁件钝化,形成一层蓝色钝化膜,导致磷化无法进行[3]。
另一方面,促进剂含量过高,会使PO43-/NO3-比例失调,破坏总酸和游离酸之间的平衡。
因此,促进剂用量一般控制在规定范围的下限。
由于促进剂在磷化过程中不稳定,所以在生产过程中需要不断添加。
3.1.4络和剂络和剂主要采用柠檬酸,其作用是与Fe2+形成可溶性稳定的络离子,减少沉渣。
同时也是一种晶粒细化剂,使磷化膜结晶致密。
3.1.5表面活性剂本试验选用非离子型表面活性剂OP-10乳化剂,具有良好润湿性,能显著降低钢铁表面张力,利于磷化反应时H2析出,起到阴极去极化作用,加快成膜过程[4]。
表面活性剂含量过低,润湿性差;含量过高,表面吸附过多,易产生流挂现象。
一般含量控制在0.06~1.0g/L。
3.2 游离酸度和总酸度的影响各种磷化体系都会规定游离酸度(Fa)和总酸度(Ta),这些参数直接影响磷化膜质量的好坏。
Fa高,磷化速度快,磷化晶粒细而薄;Fa低,沉渣量大,磷化成膜速度慢,晶粒疏松。
Ta高,磷化膜挂灰;Ta低,磷化膜疏松。
实践证明,总酸度与游离酸之比控制在10~25为宜。
3.3磷化温度和时间浸磷磷化温度控制在30~50℃之间,时间为10~20min。