前处理对磷化的影响因素

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磷化质量影响因素及其提高途径

磷化质量影响因素及其提高途径引言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。

早在1869年W. A. Ross 就申请了磷化专利技术 [ 2 ] ,随着科技的不断进步，金属磷化处理作为传统的表面处理技术在金属防护、减磨耐磨及涂层打底等方面得到广泛的发展和应用。

磷化处理有多种分类方法：按成膜体系可分为锌系、锌锰系、锰系、铁系、锌钙系及非晶相铁系等六大类；按磷化处理温度可分为常温（不加温）、低温（30～45℃）、中温（60～70℃）、高温（大于80℃）四类；按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化；其它的还有按磷化膜厚度或促进剂类型等分类。

用于防锈磷化的主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三种；用于耐磨减磨磷化的种类有锌系磷化和锰系磷化；而锌锰系和锌钙系主要用于漆前磷化。

一磷化基本原理磷化成膜是一个化学动态平衡，目前，大多数学者认同的磷化原理由以下四个步骤组成：首先是金属的溶解过程。

当金属浸入磷化液中时，先与磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸铁，并有大量的氢气析出。

其化学反应为；Fe –2e→Fe2+2H+ + 2e→H2上式表明，磷化开始时，仅有金属的溶解，而无膜生成。

第二是促进剂加速形成磷化膜。

其化学反应式为：[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+。

第三是磷酸根的多级离解。

H3PO4→H2PO4－+H+→HPO42－+2H+→PO43－+3H+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，最终离解为PO43－。

最后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。

黑色磷化的影响因素与工艺改进

1存在问题1对材质的适应性不强由于受材质成分及热处理条件的影响一种黑色磷化剂难以适用各种钢材特别是低碳钢的黑色磷化除了磷化前增加预黑化处理
维普资讯
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Ｎｏ．０７ｖ２０
Ｅｌｃｒｐａｉｇ＆ＰｌｕｏｅｔｏｌｔｎｏｌｔｎＣｏｎｒｌｉｔｏ
采用不同的前处理方法处理金属，得到不同会的金属本色，如抛丸能保持金属本色；酸蚀能改变金属本色，面发暗或发黑，表导致磷化膜外观变化。
２３２工艺参数．．（）酸度１ ① ＴＡ对成膜性和成色性均有影响。ＴＡ高，使磷化液保持足够的成膜离子的质量浓度，有利于加速磷化反应，加膜厚，色加深。Ｔ增颜Ａ过高，反应太快，得不到良好的磷化膜，易返锈；Ａ低，Ｔ反应慢，膜层薄，色浅。Ｔ颜Ａ控制范围为４０～１００。
ｌ存在问题
（）材质的适应性不强由于受材质成分及１对
提高，色黑度增加。过高，晶粗大，颜结膜厚挂灰；过低，化膜变薄，均匀，色浅。氧化锌１Ｌ为磷不颜５
佳，层深灰黑，匀细致。膜均
能获得结晶细致的膜层，强膜层与基体的结合力，增
２ｇＬ为最佳。／
高、中碳钢和低合金钢黑色磷化效果好。低碳
钢、钢黑色磷化膜颜色较浅。同一材质不同热处铬理条件，膜层颜色有深浅差别。

磷化影响因素

磷化处理温度温度愈高，磷化层愈厚，结晶愈粗大。

温度愈低，磷化层愈薄，结晶愈细。

但温度不宜过高，否则Fe2+ 易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不稳定。

游离酸度游离酸度指游离的磷酸。

其作用是促使铁的溶解，已形成较多的晶核，使膜结晶致密。

游离酸度过高，则与铁作用加快，会大量析出氢，令界面层磷酸盐不易饱和，导致晶核形成困难，膜层结构疏松，多孔，耐蚀性下降，令磷化时间延长。

游离酸度过低，磷化膜变薄，甚至无膜。

总酸度总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。

总酸度一般以控制在规定范围上限为好，有利于加速磷化反应，使膜层晶粒细，磷化过程中，总酸度不断下降，反映缓慢。

总酸度过高，膜层变薄，可加水稀释。

总酸度过低，膜层疏松粗糙。

PH值锰系磷化液一般控制在2-3之间，当PH﹥3时，共件表面易生成粉末。

当PH‹1.5时难以成膜。

铁系一般控制在3-5.5之间。

溶液中离子浓度①溶液中Fe2+极易氧化成Fe3+，导致不易成膜。

但溶液中Fe2+浓度不能过高，否则，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蚀性及耐热性下降。

②Zn2+的影响，当Zn2+浓度过高，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；当Zn2+浓度过低，膜层疏松变暗。

工件表面状态金属工件表面状态对磷化质量影响较大，即使是同一磷化工艺，同一磷化制剂，同一工件的不同部位的磷化膜质量也可能相差较大，这就是因为工件表面状态差异所致。

一般来说，高、中碳钢和低合金钢容易磷化，磷化膜黑而厚，但磷化膜结晶有变粗的倾向，低碳钢磷化膜结晶致密，颜色较浅，若磷化前进行适当的酸洗，可有助于提高磷化膜质量，冷轧板因其表面有硬化层，磷化前最好进行适当的酸洗或表调，否则膜不均匀，膜薄，耐蚀性低。

水质磷化后用水冲洗磷化膜的作用是去除吸附在膜表面的可溶性物质等，以防止涂抹在湿热条件下起泡，脱落，提高涂膜附着力，耐腐蚀性，通过对一同磷化膜分别采用去离子水，下水道水，车间排放水冲洗实验得知其耐蚀性、柔韧性逐个降低。

磷化处理影响因素及常见问题审批稿

磷化处理影响因素及常见问题YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】一、磷化工艺参数的影响1、总酸度————总酸度过低、磷化必受影响，因为总酸度是反映磷化液浓度的一项指标。

控制总酸度的意义在于使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内。

2、游离酸度————游离酸度过高、过低均会产生不良影响。

过高不能成膜，易出现黄锈；过低磷化液的稳定性受威胁，生成额外的残渣。

游离酸度反映磷化液中游离H+的含量。

控制游离酸度的意义在于控制磷化液中磷酸二氢盐的离解度，把成膜离子浓度控制在一个必须的范围。

磷化液在使用过程中，游离酸度会有缓慢的升高，这时要用碱来中和调整，注意缓慢加入，充分搅拌，否则碱液局部过浓会产生不必要的残渣，出现越加碱，游离酸度越高的现象。

单看游离酸度和总酸度是没有实际意义的，必须一起考虑。

3、酸比————酸比即指总酸度与游离酸度的比值。

一般的说酸比都在5~30的范围内。

酸比较小的配方，游离酸度高，成膜速度慢，磷化时间长，所需温度高。

酸比较大的配方，成膜速度快，磷化时间短，所需温度低。

因此必须控制好酸比。

4、温度————磷化处理温度与酸比一样，也是成膜的关键因素。

不同的配方都有不同的温度范围，实际上，他在控制着磷化液中的成膜离子的浓度。

温度高，磷酸二氢盐的离解度大，成膜离子浓度相应高些，因此可以利用此种关系在降低温度的同时提高酸比，同样可达到成膜，其关系如下：70℃ 60℃ 50℃ 40℃ 30℃ 20℃1/5 1/7 1/10 1/15 1/20 1/25生产单位确定了某一配方后，就应该严格控制好温度，温度过高要产生大量沉渣，磷化液失去原有平衡。

温度过低，成膜离子浓度总达不到浓度积，不能生成完整磷化膜。

温度过高，磷化液中可溶性磷酸盐的离解度加大，成膜离子浓度大幅度提高，产生不必要的沉渣，白白浪费了磷化液中的有效成分，原有的平衡被迫坏，形成一个新的温度下的平衡，如，低温磷化液在温度失控而升高时，H2PO4→H++PO43- 的离解反应向右进行，从而使磷酸根浓度升高，产生磷酸锌沉淀，使磷化液的酸比自动升高。

轴承磷化工艺

轴承磷化工艺轴承磷化工艺是一种常用的表面处理方法，它可以提高轴承的耐磨性和耐腐蚀性能。

本文将从磷化的原理、工艺流程以及应用前景等方面对轴承磷化工艺进行详细介绍。

一、磷化原理轴承磷化是利用化学反应在金属表面形成一层磷化物膜。

磷化物膜具有较好的耐磨性和耐腐蚀性能，可以有效地减少轴承在摩擦运动中的磨损和腐蚀。

磷化的主要原理是在酸性磷酸盐溶液中，通过与金属表面发生化学反应，使金属表面生成一层磷化物膜。

二、工艺流程轴承磷化的工艺流程主要包括前处理、磷化处理和后处理三个步骤。

1. 前处理前处理是为了去除轴承表面的油污、氧化物和杂质等，以便磷化液能够充分接触到金属表面。

前处理一般包括碱洗、酸洗和水洗等步骤。

碱洗可以去除轴承表面的油污，酸洗可以去除氧化物和杂质，水洗则是为了彻底清洗轴承，以确保后续的磷化处理。

2. 磷化处理磷化处理是将轴承浸泡在磷酸盐溶液中，通过与金属表面发生化学反应形成磷化物膜。

磷酸盐溶液中一般含有磷酸、氨水等成分，通过控制温度、浸泡时间和磷酸盐浓度等参数，可以调节磷化膜的厚度和性能。

3. 后处理后处理是为了增加磷化膜的密封性和耐腐蚀性能。

后处理一般包括水洗、中和和干燥等步骤。

水洗可以去除磷酸盐残留，中和可以中和磷酸盐溶液的酸碱度，干燥则是为了去除水分，防止磷化膜表面的氧化。

三、应用前景轴承磷化工艺具有简单、经济、环保等优点，被广泛应用于各种轴承制造中。

磷化膜具有较高的硬度和耐磨性，可以有效地减少轴承在摩擦运动中的磨损，延长轴承的使用寿命。

同时，磷化膜具有良好的耐腐蚀性能，可以保护轴承表面不受腐蚀介质的侵蚀。

因此，轴承磷化工艺在汽车、机械、航空航天等领域具有广阔的应用前景。

轴承磷化工艺是一种重要的表面处理方法，可以提高轴承的耐磨性和耐腐蚀性能。

磷化的原理是通过化学反应在金属表面形成磷化物膜。

轴承磷化的工艺流程主要包括前处理、磷化处理和后处理三个步骤。

轴承磷化工艺具有简单、经济、环保等优点，并且在各个领域都有广泛的应用前景。

磷化与涂装工艺

磷化与涂装工艺深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要：本文简述影响磷化膜质量的三要素，并对磷化与涂装工艺中磷化膜的致密度、表面沉淀物、膜厚、干燥、制剂的配套性及涂装工艺等技术进行研究说明。

一、工件涂装对磷化膜的要求1.磷化膜的致密性涂前磷化处理目的在于提高涂膜的附着力和耐蚀性能。

近年来人们发现Mn，Ni，Co，Fe等离子加入能有效地改善磷化膜性能，尤其是钛盐的加入，效果更显著，生成的磷化膜均匀致密。

Ca++作为膜中的一种组分早就使用，是很好的结晶“细化剂”。

依据Chali和Patvin推断，磷化膜的生长过程分为金属上的阳极性溶解(磷化膜生长的诱发期)、非晶形沉积(磷化膜初始生长期)、结晶化和晶体成长、晶体重排四个阶段。

在不同的加速剂下磷化膜的生长与规律是不同的。

因此，选用不同的磷化加速剂可获得薄而致密的磷化膜。

锰盐磷化在硝酸钡、硝酸镍及活化稳定剂的作用下，可获得非晶型的磷化膜。

八十年代初最常用的细化剂是柠檬酸和酒石酸的盐类，有时还加有氟化物以改善磷化膜的均匀性。

随着科技的进步，新型的细化剂与络合剂在不断涌现，因此，磷化加速剂的类型和用量的选用都必须通过试验才能确定。

2.表面沉淀物在涂装工程中，磷化后的清洗工序是不可忽视的，必须彻底洗净磷化膜上残留的可溶性盐，如果清洗不彻底，就会导致两种后果，第一，这些残留可溶性盐在湿热条件下易引起涂层早期起泡和脱落;第二，在阴极电泳涂装时可溶性盐带入电泳槽中会严重污染电泳槽液。

众所周知，磷化沉淀是在溶液本身中形成的，沉淀是必然的，不产生沉淀的磷化液是罕见的。

要减少磷化膜上的沉淀物，就要使磷化液的稳定性好，悬浮在磷化液中的浮渣少。

若用亚硝酸钠作促进剂，则会带来不少沉淀，磷化液稳定性不高，还存在毒性。

根据Rorning的研究结果可知，pH值从最佳值升高0.1时，可导致不溶性磷酸盐沉淀。

氟化钠有很强的调节作用，可使磷化液在使用过程中pH值有较好的稳定性。

过分地加热某些锌磷化液会导致溶液中出现半透明片状沉淀，应予避免。

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。

磷化膜质量评定项目与方法

磷化前处理技术在实际生产中的应用一、磷化膜质量评定项目与方法1、外观目视法好的磷化膜外观均匀完整细密、无金属亮点、无白灰。

锌系磷化膜为灰色膜，铁系磷化为彩虹色膜。

而铝及铝合金则为无色或彩色铝皮膜。

2、微观结构显微镜法以金相显微镜或电子显微镜将磷化膜放大到100~1000倍，观察结晶形状、尺寸大小及排部情况。

结晶形状以柱状晶为好。

结晶尺寸小些为好，一般控制在几十微米以下，排部越均匀，孔隙率越小越好。

3、厚度（或重量法）测定法对于钢板的磷化膜方法是将磷化板浸在75度，质量分数喂%的铬酸溶液中（10~15）min以去除磷化膜，然后除去膜层前后的重量差求的膜重。

3、腐蚀性能测定法最常用的是硫酸铜点滴实验法。

现在常与下道工序进行后根据用户要求进行盐雾试验、耐温热试验或循环周期试验等。

4、抗冲击试验常常是进行涂装后一起测定，当用49N•cm对涂装后的磷化板进行冲击试验时，当冲击后的样板的反面冲击点不产生放射性裂纹时，即可确定该磷化膜的质量较好。

5、二次附着力测定磷化膜涂装后测定的附着力为一次附着力。

在一定条件下进行耐温水实验后测定的附着力称为二次附着力。

一般是在耐水试验后的样板上用划格法作附着力的测定，以胶带剥离后观察涂膜脱落等级，一般均为平行比较实验。

6、磷化膜孔隙率的测定取14%的NaCL和3%的铁氰化钾溶液，表面活性剂的质量分数为0.1%的蒸馏水溶液，保存在褐色瓶中24小时，用滤纸过滤。

使用时将滤纸切成长、宽均为 2.5厘米的纸片，用塑料镊子将纸片浸入上述溶液中，提出滴净多余试液，将他覆盖在戴测的磷化膜表面，经过一段时间（1分钟）后将试纸拿掉，观察膜层表面，有兰色斑点处表示有孔隙部分。

6、磷化膜的耐碱性比较磷化膜在浸碱液0.1mol/L的氢氧化钠，25度，5分钟前后的质量差，可以得到磷化膜在碱液中的溶解量。

7、磷化膜的耐酸性比较磷化膜在PH值位为2的酸液中的溶解量来评价磷化膜的耐酸性。

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案钢铁零件磷化缺陷是钢铁制品表面处理过程中的一种常见问题。

磷化是通过对钢铁表面进行磷酸盐处理来提高其腐蚀抗性和润滑性。

然而，在磷化过程中，会出现一些缺陷，如不均匀磷化、磷化质量低劣、磷化层厚度不均等问题。

本文将重点讨论钢铁零件磷化缺陷的原因分析以及解决方案。

一、原因分析1. 前处理不当：前处理是钢铁磷化过程中的重要步骤，它会影响到后续磷化质量。

如果前处理不当，如清洗不彻底或清洗液过期，会导致表面极性不足，防锈效果降低，磷化效果也会受到影响。

2. 磷酸盐浓度不合适：磷酸盐溶液的浓度对磷化的效果有着很大的影响。

如果浓度过低，会导致磷化不彻底，磷化层厚度不均，磷化后表面容易生锈。

而浓度过高则会导致磷化剂的使用量增加，磷化质量降低，磷酸盐沉淀堵塞喷嘴等问题。

3. 磷酸盐处理时间过长：磷化处理时间的长短也会影响磷化层的均匀性和质量。

如果磷化时间过长，会导致表面结晶过度，出现磷化皮层厚度不均、磷化结晶不完整等缺陷。

5. 设备设施不足：磷化过程中，设备的自动化程度和设施的完善程度也会影响磷化质量。

如果设备不足或者过于陈旧，会导致工艺不稳定，磷化后表面质量不稳定等问题。

二、解决方案1. 加强前处理：在前处理过程中，应当使用专用清洗剂，充分清洗表面，确保表面无污垢和油脂。

并且，清洗剂的浓度和使用次数也要把握好，并及时更换和补充。

2. 控制磷酸盐浓度：在磷酸盐溶液配制时应该控制好浓度，浓度不宜过高或过低，最好依据工艺要求合理配制。

同时，应该定时检测溶液的浓度并进行调整，以免磷化质量受到影响。

3. 控制磷酸盐处理时间：磷酸盐沉积时间的长短会直接影响磷化层的质量，因此应该依照实际情况调整时间。

如果时间过长，应该考虑更换磷酸盐处理剂。

4. 控制磷酸盐处理温度：磷酸盐处理温度的控制也极为关键，在生产过程中应该随时监测温度，并进行适当调整。

在调整温度时，应该按照工艺条例和设备规范来操作，避免产生翻样或者温度不稳定的情况。

磷化

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。

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。

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。

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)2Mn(H2PO4)2Zn(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)2Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热吸热3Mn(H2PO4)2Mn3(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。

Fe+2H3PO4Fe(H2PO4)2+H2↑FeFe2++2e-在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加，当Fe2+与H PO42-，PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时，产生沉淀，在工件表面形成磷化膜：Fe(H2PO4)2FeHPO4↓+H3PO4Fe+Fe(H2PO4)22FeHPO4↓+H2↑3FeHPO4Fe3(PO4)2↓+H3PO4Fe+2FeHPO4Fe3(PO4)2↓+H2↑阴极区放出大量的氢：2H++2e-H2↑O2+2H20+4e-4OH-总反应式：吸热3Zn(H2PO4)2Zn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热吸热Fe+3Zn(H2PO4)2Zn3(PO4)2↓+2FeHPO4↓+3H3PO4+2H2↑放热二、磷化分类1、按磷化处理温度分类（1）高温型80—90℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（7-8）优点：膜抗蚀力强，结合力好。

汽车生产涂装车间前处理磷化工艺全

汽车生产涂装车间前处理磷化工艺磷化所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的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。

具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力，用作漆膜的底层，可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。

磷化膜作为电泳涂漆之底层，在汽车行业中得到几乎百分之百的应用。

磷化处理分类磷化处理有很多分类方法，工业上较通用的有如下几种：(1) .根据组成磷化液的磷酸盐分类，有磷酸锌系、磷酸镒系、磷酸铁系。

此外，还有在磷酸锌盐中加钙的锌钙系，在磷酸锌系中加银、加镒的所谓〃三元体系〃磷化等。

(2) .根据磷化温度分类，有高温磷化(80。

C以上)、中温磷化(50~70℃)和低温磷化(40。

C以下)。

(3) .按磷化施工方法分类，有喷淋式磷化、浸渍式磷化、喷浸结合式磷化、涂刷型磷化。

(3).按磷化膜的质量分类，有重量型(7.5g∕m2以上)、中量型(4.3g∕m2〜7.5g∕m2)、轻量型(1.1g∕m2~4.3g∕m2)和特轻量型(0.3g∕m2〜1.1g∕m2)o磷酸锌系，磷酸锌钙系，磷酸铁系磷化膜适用于涂装底层，其中以磷酸锌系磷化膜应用最为广泛。

磷酸镒系磷化膜，主要用于满足润滑性和耐磨性的要求。

磷化膜的组成和成膜机理磷化膜的组成钢铁在不同磷化液中形成的膜层的组成如表所示。

钢铁磷化膜的组成及外观类型溶液主要成分膜层主要成分膜层外观锌磷酸Zn2+,磷酸锌浅灰，深灰，黑灰色系锌系磷酸Zn2+,磷酸锌钙锌钙Ca2+,系磷酸Zn2+,磷酸锌镒锌锦Mn2+,系磷酸锦系Mn2+,磷酸锌浅灰，深灰，黑灰色磷酸铁系Fe2+,磷酸铁深灰色Me①，磷酸铁及铁的氧化物膜层为（0.1~1）g∕m2时呈彩虹色，大于1g∕m2时呈深灰色13.2.2磷化膜成膜的机理比如我们锌系磷化为例来说明磷化膜成膜机理，磷酸锌系处理溶液，通常含有磷酸、磷酸二氢锌、氧化剂和促进剂等成分，其磷化基本反应如下：Fe+2H3PO4——>Fe（H2PO4）2+2H+（基体）（磷化液）2H++02——>H20（氧化剂）Fe（H2PO4）2+02——»FeP04+H3PO4+H20(氧化剂)(沉淀)当铁与磷化液接触时，铁不断溶解，H3PO4不断消耗，并放出氢，这时铁与磷化液接触的界面处的酸度下降，PH值上升，处理液中成分发生下列反应：3Zn(H2PO4)2+4H2O——>Zn3(PO4)2∙4H20+4H3PO4(磷化液)(膜的成分)Fe+2Zn(H2PO4)2+4H2O+02——>Z∩2Fe(PO4)2∙4H20+2H3PO4+H20 (磷化液)(膜的成分)生成的不溶于水的Zn3(PO4)2∙4H20及Zn2Fe(PO4)2∙4H20覆盖在金属表面上即形成了磷化膜。

磷化的基本原理之三磷化前的预处理

磷化的基本原理之三——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、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。

但如果酸洗后水洗不彻底残留的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。

涂装前处理应用技术要求

涂装前处理应用技术要求一、工艺流程1、建议工艺流程：预脱脂- 脱脂→水洗→除油除锈→水洗→中和→表调→磷化→水洗2、建议工艺流程：脱脂-除油除锈→水洗→中和→表调→磷化→水洗→干燥二、建浴与槽液管理分类建浴槽液管理备注品名容量用量浓度温度时间1 调整剂 4 12 PH值8-9.5 室温5-82 磷化液磷化液4200 总酸18-40游离酸0.8-1.5室温20-40沉渣多时倒槽排渣中和剂每立方米槽液加1.6kg,游离酸降低一点促进剂 4.2 2-43 自来水4 PH值>6 室温3-4 溢流三、槽液的检测、调整与补加１．表面调整剂：用ＰＨ精密试纸检测，PH值８-9.5，按表面调整剂的消耗量大约0.５g/m2,适当补加表面调整剂；２．磷化液：(1)总酸度与游离酸度的测定：用移液管吸取１０ml槽液注入２５０ml三角瓶中滴加２－３滴溴酚蓝指示剂，用０．１ＮＮaＯＨ标液滴定至溶液呈淡蓝色为终点（记下耗用ＮaＯＨ溶液的毫升数为Ａ），再加入２－３滴酚酞指示剂，继续滴至溶液变为淡红色为终点（记下二次耗用ＮaＯＨ标液的毫升数之和为Ｂ），游离酸度ＦＡ＝Ａ，总酸度ＴＡ＝Ｂ。

(2)促进剂含量的测定：利用玻璃发酵管测定：将１００ml磷化工作液注入发酵管中，并加少许氨基磺酸，用右手掌堵住管口，快速倒置，待氨基磺酸下沉至发酵管顶端后，将其放下，静止约半分钟，读出发气量，即为促进剂含量的点数。

(3)当游离酸度偏高时，添加中和剂使之降低。

每m3工作液添加1.6kg中和剂,游离酸度低一点。

当总酸度偏低时，添加磷化液使之升高，每m3工作液添加3kg磷化液，总酸度升高一点。

正常生产，促进剂每隔1-2天须添加一次，添加量0.5-1kg/m3。

四、操作规程1、表面调整:(1) 该槽液须用纯水配制,如水质太硬,必须先处理水,再配制表面调整剂,pH值控制在8-9.5之间;(2) 工件入槽前不得有油污锈蚀情况,工件出槽后,将槽液沥净,方可进入下一工序;(3) 注意,该槽液是弱碱性液体,易污染失效,严禁带入残酸。

涂装前处理基础知识(磷化)

沈阳帕卡濑精有限总公司
序论
1934年，德国人Frits Singer提出磷化处理用于金属冷变形加工的专利（BP455077），年德国人提出磷化处理用于金属冷变形加工的专利（提出磷化处理用于金属冷变形加工的专利），极大地提高了冷变形加工的劳动生产率，极大地提高了冷变形加工的劳动生产率，从而结束了磷化膜只作为金属防蚀膜和油漆底层的历史，打开了磷化膜在拔丝、拉管、冷挤压加工领域里应用的大门。底层的历史，打开了磷化膜在拔丝、拉管、冷挤压加工领域里应用的大门。 (3)磷化处理技术进一步发展和完善时期（1937年以后）磷化处理技术进一步发展和完善时期（年以后）磷化处理技术进一步发展和完善时期年以后技术上很少有突破，在金属冷变形加工工业应用广泛，磷化技术传播到其他国家。技术上很少有突破，在金属冷变形加工工业应用广泛，磷化技术传播到其他国家。主要改进有：低温磷化液，各种控制磷化膜膜重的方法，连续钢带高速磷化处理工艺。主要改进有：低温磷化液，各种控制磷化膜膜重的方法，连续钢带高速磷化处理工艺。胶体钛盐和磷酸锰悬浮液的应用，对细化磷化膜起特别重要的作用。胶体钛盐和磷酸锰悬浮液的应用，对细化磷化膜起特别重要的作用。美国还发明出专门处理铝的磷化液，以传统的磷酸锌系统为基础，添加氟化物。美国还发明出专门处理铝的磷化液，以传统的磷酸锌系统为基础，添加氟化物。
(磷化渣)
Zn3(PO4)2.4 H2O + 4 H3PO4------------------------ (4)
(磷化膜.Hopeite)
Fe + 2Zn(H2PO4)2
H2O [O]
Zn2Fe(PO4)2.4H2O + 2 H3PO4 (磷化膜.Phosphophyllite)

低温磷化工艺中常见的问题与对策

低温磷化工艺中常见的问题与对策低温磷化工艺是一种常用的金属表面处理技术，通过在低温下进行磷化可以使金属表面形成一层致密、坚固、耐磨、耐腐蚀的磷化膜，改善金属的表面性能。

在实际生产中，低温磷化工艺也会遇到一些常见的问题，需要采取相应的对策进行处理。

本文将针对低温磷化工艺中常见的问题进行分析，并提出解决对策，希望对从事相关工作的技术人员有所帮助。

问题一：磷化膜质量不稳定在低温磷化工艺中，磷化膜的质量稳定性是一个重要的指标。

如果磷化膜的质量不稳定，会影响金属零件的使用寿命和性能。

造成磷化膜质量不稳定的原因主要包括溶液成分不稳定、工艺参数控制不合理、设备磨损严重等。

对策：1. 稳定溶液成分：严格按照配方要求配置磷化溶液，定期检测溶液成分，及时补充和调整。

2. 控制工艺参数：合理控制磷化温度、浸磷时间、搅拌速度等工艺参数，确保每次磷化得到的磷化膜质量稳定。

3. 定期维护设备：对磷化设备进行定期维护，保持设备的稳定性和可靠性，减少设备磨损对磷化膜质量的影响。

问题二：磷化膜厚度不均匀在实际生产中，低温磷化过程中磷化膜的厚度常常出现不均匀的情况，这会影响磷化零件的装配和使用。

对策：1. 合理设计磷化槽结构：磷化槽结构设计应合理，确保溶液能够均匀地覆盖在待磷化零件表面，避免出现磷化膜厚度不均匀的情况。

2. 增加搅拌设备：在磷化过程中加入搅拌设备，促使溶液充分对流、搅拌，保证待磷化零件表面得到均匀的磷化处理。

问题三：磷化膜结合力差磷化膜的结合力直接影响其使用寿命和耐磨性，磷化膜结合力差会导致磷化膜易剥落、脱落，降低其使用寿命。

对策：1. 涂覆前处理：在磷化前对金属表面进行合适的粗化处理，增加磷化膜与金属基体的机械锁合力，提高磷化膜的结合力。

2. 优化磷化工艺：合理选择磷化溶液成分和工艺参数，控制好磷化膜的厚度和致密度，可提高磷化膜的结合力。

问题四：磷化膜存在气孔和缺陷在低温磷化工艺中，由于工艺控制不严、金属表面存在杂质等原因，磷化膜常常会出现气孔和缺陷，影响磷化膜的完整性和稳定性。

磷化表面处理知识分享

7 温度的影响温度对磷化过程影响很大，提高温度可以加快磷化速
度，提高磷化膜的附着力、耐蚀性、耐热性和硬度。但不能使溶液沸腾，否则膜变得多孔，表面粗糙，且容易将二价铁离子氧化成三价而沉淀析出，使溶液不稳定。
2024/10/26
磷化处理
8 基体金属的影响
不同成分的金属基体对磷化膜有明显的不同影响。低碳钢磷化容易，结晶致密，颜色较浅；中高碳钢和低合金钢磷化较容易，但结晶有变粗的倾向，磷化膜颜色深而厚；最不利于进行磷化的是含有较多铬、钼、钨、矾、硅等合金元素的钢。磷化膜随钢中碳化物含量和分布的不同而有较大的差异，因此对于不同刚才应选用不同的磷化工艺，才能获得较理想的效果。
9 预处理的影响预处理对磷化膜外观颜色和膜的质量有很大的影响。经喷砂处理的钢铁表面粗糙，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ利于形成大量晶核，获得致密的磷化膜。用有机溶剂清洗过的金属表面，磷化后所获得的膜结晶细而致密，磷化过程进行的较快。用强碱脱脂，磷化膜结晶粗大，磷化时间长。经强酸腐蚀的金属表面，磷化膜结晶粗大，膜层重，金属基体侵蚀量大，磷化过程析氢较多。
2024/10/26
2024/10/26
磷化处理
金属的磷酸盐处理简称磷化，把金属放入含有磷酸盐的溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法。
磷化膜主要用作涂料的底层，金属冷加工时润滑剂的吸附层，经过封闭处理的磷化膜，可以作为金属表面的保护层。
一、磷化膜的形成机理
用含有锰、铁、锌的磷酸二氢盐作磷化剂，在金属与溶液的界面，发生化学反应
磷化处理
电化学机理：认为是一种微电池作用的结果阴极反应：2H-+2e=H2 阳极反应：Fe-2e=Fe2+
Fe2+ +2H2PO4-=Fe(H2PO4)2 Fe(H2PO4)2= FeHPO4+ H3PO4 3FeHPO4= Fe3(PO4)2↓+ H3PO4 阴极反应：2H-+2e=H2 同样，阳极反应生成物还有 Mn3(PO4)2 ﹑Zn3(PO4)2一起结晶，形成磷化膜。

常见磷化和喷塑质量问题及解决方法

①光泽偏低；
②光泽偏高；③光泽上下波动；
④光泽突然降低。
①检查烘烤温度是否偏高，或烘烤时间是否偏长，向粉厂咨询烘烤条件，另可检查粉末的含水率和喷房的温度；
②核定烘烤温度和时间，可与①对照，检查光泽、工件厚度及烘烤条件；③是否直接燃气炉，检查是否有混粉及喷涂环境温度变化。检查烘道及烘箱温度是否稳定；
④检查温度是否失控，检查空压系统、油水分离器工作是否正常，检查是否混入其他粉。
④检查并更换；
⑤联系设备供应商，检查并更换；
⑥检修悬挂链，使之匀速；
⑦检查流化情况，并检修多孔板。
问题点
主要原因
解决措施
7）砂粒
①均匀密集出现；
②呈突起的圆形，数量不多；
③少量砂粒，大小不一；
④工件表面有杂质，有时呈放射状或细长型；
⑤少量黑色颗粒。
①测定膜厚是否符合工艺要求；
②检查粉末质量，是否存在胶化粒子，另检查磷化后工件表面是否干净无杂质；
③粉末带电性差，边缘上粉少；
④粉末熔融粘度太低；
⑤粉末的胶化时间太长。
①喷涂前修理工件边角，使成圆弧形：
②适当提高固化温度（须注意粉末的耐温性是否良好）；
③增加电压，缩短喷枪与工件的距离或适当延长对边缘的喷涂时间；
④粉末厂必须修正配方；
⑤粉末厂必须修正配方。
4.静置磷化槽液，并翻槽
5.加强酸洗并充分水洗
6.停加氧化剂，调整酸的比值
5
磷化膜发花
磷化膜不均匀，有明显流挂痕迹
1.除油不干净
2.表调剂效果不佳或已失效
3.磷化槽液喷淋不均匀
4.工件表面钝化
5.磷化温度低
1.强脱脂或更换脱脂剂
2.更换或补充表调剂
3.检查并调整喷嘴