前处理对磷化的影响因素

前处理对磷化的影响因素

深圳雷邦磷化液工程部编辑

摘要：影响磷化膜质量有许多因素，往往存在于磷化的工艺及其管理过程之中，如工艺流程设计是否合理、设备是否符合要求、工艺管理是否科学、设备管理及维护等。

磷化处理工序是在经过清洗除油、除锈的洁净表面上进行的。磷化前处理的具体要求，依据国家标准GB/T 11376---1997“金属的磷酸盐转化膜”，主要内容如下。

磷化前，应采用特定磷化工艺的一种或几种方法的组合除去待磷化表面上的结垢、锈、油脂、指印和外来物质，即要采用不产生粗晶粒结构的方法。为避免形成粗结晶的磷化膜或单位面积质量过大的膜，应尽可能少用或不用强酸、强碱清洗。若工件磷化前的状态要求这样的清洗，则应采用中和漂洗。处理过的工件应在冷水或热水中充分清洗，除掉残渣，否则一旦残液带人磷化槽中将破坏槽液质量，并直接影响磷化效果。在采用酸洗的情况下，必须在含润湿剂或缓蚀剂的酸洗液中酸洗后，紧接着浸人不含润湿剂或缓蚀剂的酸液或适当碱液中除去吸附膜层。

脱脂后的工件，不应含有油脂、乳浊液等污物，其表面应能被水完全润湿。

酸洗后的工件，不应有目视可见的氧化物、锈及过腐蚀现象，其表面应色泽均匀。

喷抛丸清理后的工件，不应有漏喷、磨料附着、锈蚀及油污，其表面应露出金属本色。

1. 脱脂的影响

优质的磷化膜只有在油污去除彻底的工件表面上才能形成。油污如残留在工件表面，不仅会严重阻碍磷化膜的生长，而且还会影响涂膜的附着力、干燥性能和耐蚀性能。

碱液除油、溶剂蒸气除油和表面活性剂除油等都可以与磷化工艺配套，但应用得最为广泛的还是碱液除油。

碱液除油中，强碱脱脂往往含有不易清洗的硅酸盐和氢氧化钠等成分，不易被水漂洗干净，易污染磷化槽液，增加磷化沉渣，不仅延长磷化时间，形成的磷化膜质量也不佳。所以一般使用低温或常温条件下易于清洗的中性脱脂剂、弱碱性脱脂剂和微酸性脱脂剂。

2.除锈的影响

磷化膜是不能在锈层或氧化皮上生长的，彻底除锈是磷化工艺的必要条件。在各种除锈方法中，由于酸洗可实现流水线生产，应用较多。但强酸除锈会破坏工件表面的晶粒，而且形成酸雾。一般采用除锈速度快、酸雾少、对设备腐蚀性小的复合型酸洗溶液。而且要控制酸洗除锈的时间，防止过腐蚀。酸洗时常采用缓蚀剂，以防止工件表面过腐蚀。但如果采用若丁做缓蚀剂，因易吸附在工件表面，对磷化反应有抑制作用，不利于磷化膜的形成，因而不选用若丁。酸洗溶液中若含砷，酸洗后工件表面黑白不均，白色部分较难磷化。用塔室法和铅室法生产的硫酸常含有砷，当使用含砷硫酸酸洗时，可加人0.1- 0. 2g/L硫代硫酸钠将砷沉淀除去。

当用磷酸锌溶液磷化时，工件最好采用机械法除锈。若采用酸洗除锈时，磷化前应进行表面调整，以获得良好的磷化效果。用磷酸锌钙系作磷化处理液时，则最好不用机械法除锈，而采用磷酸酸洗除锈，磷化前不必进行表面调整。

3.水洗的影响

脱脂后的水洗和除锈后的水洗，需要引起足够的重视，特别是对那些易于在中温或高温条件下清洗，而在低温和常温条件下难以清洗彻底的成分。例如，经含表面活性剂的碱性脱脂剂处理后的工件表面，所附着的某些非离子表面活性剂，尤其以OP-10为代表的非离子表面活性剂在低温和常温下极难清洗。还有，经强碱或强酸化学除锈后的工件表面，易附

着SiO32-、SO42-、Cl-、CO32-及部分阳离子，这些物质若不清洗彻底，将引起磷化膜变薄，产生丝状缺陷，甚至不能磷化。强酸酸洗后，残留的酸液会导致过腐蚀，磷化膜返黄等。

要提高水洗质量，一是采用多级水洗，并控制最后一道清洗水的pH值在6.0--8.0之间;二是选用不含NaOH、Na2SiO3、OP-10等成分的脱脂剂和添加剂。

4. 表调的影响

表调，又称为表面调整，它是指采用机械或物理化学等手段，使金属工件表面改变微观状态，促使金属工件在磷化过程中产生结晶细小、均匀、致密磷化膜的方法。

表调可以克服粗化效应，消除金属工件经强碱性脱脂或强酸性除锈所引起的腐蚀不均等缺陷，使工件表面活性均一化。例如，用含钛盐表调剂处理后，由于胶体Ti在金属工件表面卜的吸附，增加了工件表面的活性点，形成大量结晶核，使工件表面的活性均一。表调还可以提高磷化速度，细化晶粒，改善磷化膜外观，提高涂膜性能等。

在实际工作中，常常把表调作为一道独立的工序，且在50℃以下的工作温度和低浓度(0. 1%—-0.5%)进行，也有把表调剂加人脱脂剂中制成脱脂表调二合一的，还有把表调直接加人磷化槽液中的。

表调后的工件，一般不经水洗工序即进行磷化也有水洗再

进行磷化的(如用草酸表调)。