磷化发蓝处理
磷化发蓝处理
磷化发蓝处理磷化处理科技名词定义中文名称:磷化处理英文名称:phosphating定义:使金属与磷酸或磷酸盐化学反应,在其表面形成一层稳定磷酸盐膜的处理方法。
应用学科:船舶工程(一级学科);船舶腐蚀与防护(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录概述奠定磷化技术基础时期磷化技术迅速发展时期磷化技术广泛应用时期磷化原理磷化分类磷化作用及用途磷化工艺流程影响因素1、温度2、游离酸度3、总酸度4、PH值5、溶液中离子浓度6、工件表面状态的影响7、水质的影响8、涂装前处理的影响9、其他方面对磷化的影响磷化后处理磷化膜质量检验主要铝件及锌件概述奠定磷化技术基础时期磷化技术迅速发展时期磷化技术广泛应用时期磷化原理磷化分类磷化作用及用途磷化工艺流程影响因素1、温度2、游离酸度3、总酸度4、PH值5、溶液中离子浓度6、工件表面状态的影响7、水质的影响8、涂装前处理的影响9、其他方面对磷化的影响磷化后处理磷化膜质量检验主要铝件及锌件展开编辑本段概述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。
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: 编辑本段奠定磷化技术基础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。
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。
编辑本段磷化技术迅速发展时期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。
发黑、发蓝、磷化
钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的区别。
发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大,大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。
实际操作中,需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油。
发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝”药液采用碱性氧化法或酸性氧化法;使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被腐蚀,此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液1.配方:硝酸钠50~100克氢氧化钠600~700克亚硝酸钠100~200克水1000克2.制法:按配方计量后,在搅拌条件下,依次把各料加入其中,溶解,混合均匀即可。
3.说明:(1)金属表面务必洗净和干燥以后,才能进行“发篮”处理。
(2)金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关,“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。
金属中含碳量%工作温度(℃)处理时间(分)开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90(3)每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量,以便及时补充有关成分。
一般使用半年后就应更换全部溶液。
(4)金属“发蓝”处理后,最好用热肥皂水漂洗数分钟,再用冷水冲洗。
然后,又用热水冲洗,吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液1.配方:磷酸3~10克硝酸钙80~100克过氧化锰10~15克水1000克2.制法:按配方计量后,在不断搅拌条件下,依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中,溶解,混合均匀即可。
磷化常见问题和处理方法
磷化常见问题及处理方法常见故障原因分析1、磷化膜结晶粗糙多孔:原因:1)游离酸过高。
2)硝酸根不足。
3)零件表面有残酸,加强中和及清洗。
4)Fe2+过高,用双氧水调整。
5)零件表面过腐蚀,控制酸洗浓度和时间。
2、膜层过薄,无明显结晶:原因:1)总酸度过高,加水稀释或加磷酸盐调整酸的比值。
2)零件表面有硬化层,用强酸腐蚀或喷砂处理。
3)亚铁含量过低,补充磷酸二氢铁。
4)温度低。
3、磷化膜耐腐蚀性差和生锈原因:1)磷化晶粒过粗或过细,调整游离酸和总酸度比值。
2)游离酸含量过高。
3)金属过腐蚀。
4)溶液中磷酸盐含量不足。
5)零件表面有残酸。
6)金属表面锈没有出尽。
4、磷化零件表面有白色沉淀:原因:1)溶液中沉淀物过多。
2)硝酸根不足。
3)锌、铁、P2O5含量高。
5、磷化膜不易形成:原因:1)零件表面有加工硬化层2)溶液里SO-2含量高,用钡盐处理。
3)溶液渗入杂质,更换磷化溶液。
4)P2O5含量过低,补充磷酸盐。
6、磷化层不均、发花:原因:1)除油不净、温度太低。
2)零件表面有钝化状态,加强酸洗或喷砂。
3)零件因热处理加工方法不同。
7、冷挤压后磷化膜产生条状脱落:原因:1)肥皂溶液里有杂质。
2)皂化前零件表面有杂质和沉淀物,重新磷化。
8、磷化膜发红抗蚀能力下降:原因:1)酸洗液里铁渣附在表面。
2)铜离子渗入磷化液磷化常见故障及处理方法磷化膜结晶粗大的原因及处理方法原因:①亚铁离子含量过多;②零件表面带有残酸;③溶液里硝酸根不足;④溶液里硫酸根含量增高;⑤零件表面过腐蚀。
处理方法:①用压缩空气搅拌,或用双氧水降低亚铁离子含量,升高温度;②加强中和或水洗;③添加硝酸锌;④用碳酸钡处理硫酸根;⑤控制酸的浓度和时间。
质量问题外观现象产生原因解决方法1、无磷化膜或磷化膜不易形成工件整体或局部无磷化膜,有时发蓝或有空白片(1)工件表面有硬化层;(2)总酸度不够;(3)处理温度低(4)游离酸太低(5)脱脂不净或磷化时间偏短;(6)工件表面聚集氢气;(7)磷化槽液比例失调,如P2O5含量过低;(8)工件重叠或工件之间发生接触方法:(1)改进加工方法或用酸洗、喷砂去除硬化层、达到表面处理要求;(2)补加磷化剂:(3)升高磷化槽液温度;(4)补加磷化剂;(5)加强脱脂或延长磷化时间;(6)翻动工件或改变工件位置;(7)调整或更换磷化槽液;(8)注意增大工件间隙,避免接触2、磷化膜过薄磷化膜太薄、结晶过细或无明显结晶,抗蚀性能差。
钢件自动喷淋磷化发蓝问题的分析及解决方法
钢件自动喷淋磷化发蓝问题的分析及解决方法【摘要】发蓝是钢铁磷化处理过程中常见的问题。
针对钢质工件在自动生产线前处理过程中出现的固定边角部位发蓝的现象进行了原因分析,并以此为依据,采取了相应的措施,使问题得到到了解决,保证了生产的正常进行。
【关键词】发蓝;磷化;材质;调整;酸雾0 引言磷化是目前国内家电制冷企业广泛采用的一种钢板前处理技术。
依据生产规模及生产需要,磷化处理分为喷淋式和浸渍式。
我公司钢件表面前处理采用的是自动喷淋式。
整个前处理工序如下:悬挂工件→预脱脂→脱脂→自来水洗→表面调整→磷化→循环去离子水水洗→去离子水水洗→干燥预脱脂到去离子水水洗为半封闭式通道。
悬挂工件的悬链位于通道上方,各个主要工序的通道内部两侧均匀分布有平行排列的竖直液体输送管,每根输送管上自上至下等距安装有8个喷嘴,输送管下端连接压力输送泵至通道下方的储液工作槽。
通道外侧分别在脱脂工序前,表面调整工序前及磷化工序前留有观测门。
预脱脂及脱脂工序使用药剂为中温中碱性脱脂剂,游离碱度20-35,脱脂温度50-70℃;表面调整工序使用胶体磷酸钛盐型表面调整剂,总碱度5-15,pH 值8-9,常温下使用;磷化工序使用外加促进型低温锌系磷化液,总酸度17-30,游离酸度0.3-1.2,用氨管测量促进值1.5-4.5,使用温度38-42℃。
上述药剂均为公司自产。
近期对一批由冷轧钢板(牌号:SPCC)钣金成型的冰箱侧帮进行前处理时发现,工件磷化后在上部固定边角部位出现了2-15cm的蓝色膜。
发蓝部位在静电喷涂后附着力达不到要求,从而导致整个工件报废。
1 导致发蓝现象的可能原因发蓝现象是钢件磷化过程中极易出现的问题,其形成原因多种多样。
只有找出产生问题的真正原因,才能对症下药,解决问题,保证生产正常进行。
产生发蓝问题的原因大致如下:1.1 钢板材质的问题不同材质的钢板表面性质有所不同,钢铁中含碳以及锰,磷,硫,硅等微量元素的多少决定了其表面性质的差异。
金属表面处理之磷化处理
金属表面处理之磷化处理表面处理经常会遇到磷化处理,一般被当做表面处理的前处理。
我经常遇到的磷化处理就是前处理,类似于酸洗、碱洗之类的。
磷化就是将工件置于含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中处理,使工件表面生成一层难溶于水的磷酸盐薄膜的过程,又称为磷酸盐处理。
磷化按操作温度可分为高温、中温、低温磷化三种类型。
磷化膜的厚度约为3-20微米,成灰或暗灰色。
与金属基体的结合较好,在大气条件下很稳定。
这里说的大气条件很重要哈,钢铁件的发黑发蓝里面说的耐腐蚀性也是大气条件下,在酸碱环境中磷酸盐、金属的氧化物都是不耐腐蚀的。
磷化液氧化处理的表面在有机油类、笨、甲苯、及各种气体燃料中有很好的耐蚀性,而且磷化膜的耐蚀能力为氧化膜的2-10倍以上。
综上,其实金属的氧化膜、磷化膜在自然潮湿的环境中也是不耐腐蚀的,所以一般在当做表面处理的前处理,也就是说在氧化或者磷化之后再喷粉或者喷漆。
这样即使在潮湿的酸碱环境中也有很强的耐腐蚀能力。
另外磷化膜除了和基体有很好的结合性,它与油漆涂层有良好的结合力,这就是说磷化后再喷漆,漆膜不容易脱落,同样的百格实验,前处理不做磷化处理和做磷化处理的会有很大差别。
磷化膜的电绝缘性很高,涂绝缘漆后可以耐1000-1200v,这就不容易电化学腐蚀。
其实在大气环境中有很多场景是潮湿闷热的环境,比如户外的铁件,做了发蓝发黑处理,在下雨后的潮湿环境也是很容易生锈,这种金属氧化膜不耐酸碱腐蚀。
通样磷化处理后潮湿环境也是很快生锈,也是因为磷酸盐膜不耐酸碱腐蚀,这就是氧化和磷化是前处理的原因,之后喷漆,被前处理的表面和漆的结合性更好。
喷涂后的表面,对各种环境有很强的耐腐蚀能力。
目的帮助看官更好的理解磷化和氧化。
发黑与磷化的区别
发黑与磷化的区别之迟辟智美创作1、发黑和发蓝只是叫法分歧,其膜层成份主要为四氧化三铁.在分歧的材质上有分歧的颜色存在,一般较多看到的有:黑色,蓝黑色,蓝色,棕红色.颜色分歧的主要原因是钢铁材质里的;碳,硅,锰,铬,镍等元素影响.工艺为除油-水洗-酸洗-水洗-表调-发黑磷化-水洗-脱水油封.磷化膜的主要成份是磷酸铁盐,其颜色有:灰色,灰白色,灰黑色,黑色.分歧的主盐和分歧的磷化工艺颜色和膜层结构不尽相同,但多为疏松的多孔结构(可以更多的存储防锈物质).发黑和磷化的区别在工艺和药剂选择不同很年夜,发黑主要用氢氧化钠和亚硝酸钠在135-145度煮制成.其碱性较强.磷化主要成份就是磷酸及主盐,如:锌系,钙系,锰系等.温度5-95度不等.磷化耐蚀性要比发黑好许多.如锰系的磷化(上防锈油后)其耐腐蚀性要比发黑好上10-20倍.所以目前黑色膜层年夜有取代发黑(发蓝)之势.发黑图片:通俗的讲:磷化是在原资料概况形成磷化膜,发蓝是高温氧化2、磷化与发蓝是两个分歧的概况处置方式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:给基体金属提供呵护,在一定水平上防止金属被腐蚀;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. 发蓝:将钢在空气中加热或直接浸于浓氧化性溶液中,使其概况发生极薄的氧化物膜的资料呵护技术,也称发黑.钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行,也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行,更经常使用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热.发蓝时的溶液成份、反应温度和时间依钢铁基体的成份而定.发蓝膜的成份为磁性氧化铁,厚度为0.5~1.5微米,颜色与资料成份和工艺条件有关,有灰黑、深黑、亮蓝等.独自的发蓝膜抗腐蚀性较差,但经涂油涂蜡或涂清漆后,抗蚀性和抗摩擦性都有所改善.发蓝时,工件的尺寸和光洁度对证量影响不年夜.故经常使用于精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
磷化与发蓝工艺的区别及应用
磷化与发蓝工艺的区别及应用磷化与发蓝在实际生产中应用极为广泛,这两种工艺有着不同的生成机理和应用范围,因为它们在某些方面都能够用于机械零件的防腐蚀,在选择表面处理工艺时容易混淆。
本文拟在对磷化与发蓝两种工艺的生成机理、膜层结构与厚度、适用范围等方面进行比较,以便于正确地选择使用。
1反应机理(1)发蓝钢铁件的氧化处理俗称发蓝(发黑),因氧化膜呈深蓝或黑色而得名。
其生成机理为:钢铁在热的浓碱液中与氧化剂生成亚铁酸盐,亚铁酸盐继续氧化成铁酸盐,亚铁酸盐与铁酸盐相互作用后生成磁性氧化铁(Fe3O4),一些未反应完全的铁酸盐易发生水解生成含水氧化铁(Fe2O3・mH2O),含水氧化铁在高温下局部脱水。
(2)磷化钢铁零件在含有锌、锰、钙、铁或碱金属磷酸一代盐溶液中进行化学处理,在其表面上形成一层不溶于水的磷酸盐膜的过程叫做磷化处理法。
根据基体材质、零件表面状态、磷化液组成及工艺条件,可得到不同组成、不同结构、不同厚度、不同用途的磷化膜。
磷化机理都认为是电化学反应过程,具体反应如下:2前处理要求镀层的某些性质与表面状态直接影响基体金属与镀层的结合力,去除锈蚀和油污是任何表面处理前必不可少的一个环节,除此之外,还必须根据不同的情况进行不同的前处理。
磷化和发蓝对于工件表面光洁度的要求是不一样的,工件表面光洁度愈高,磷化膜质量愈差;而发蓝膜正相反,表面光洁度愈高,发蓝膜质量愈好。
下面列出两种工艺的前处理:(1)磷化:喷砂;金刚石砂布打磨;除油、酸洗(根据情况可任选)。
(2)发蓝:除油、酸洗。
3膜层结构与厚度磷化膜可分为细结晶、中结晶和粗结晶3种。
磷化膜细结晶厚度为1~4μm;粗结晶磷化膜厚度可达9~12μm。
发蓝膜只有一种细结晶的膜,厚度仅0.5~1.5μm。
4后处理防锈用磷化和发蓝都必须对膜作封闭处理,以增强工件的耐蚀性。
磷化:采用肥皂、锭子油或防锈油、重铬酸钾等后处理。
发蓝:采用肥皂、锭子油或防锈油等填充处理。
磷化与发蓝处理
1、一般发黑中性盐雾(美国标准)时间在20小时以内,而我司的锰磷化能做到96小时,磷化防腐性能远好于发黑。
2、发黑膜光滑,可以做到光亮效果,而磷化膜相对比较粗糙(只是相对而言),一般是哑光的,但是磷化表面有油的话也能有光亮效果。
发黑与发蓝均为钢铁的氧化处理,目的在表面获得Fe3O4的致密氧化膜,起到耐腐蚀作用;发黑的颜色即为深黑色,而发蓝的颜色为蓝黑色;
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。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。
- 可以选择磷化处理
1、磷化作用
(1)涂装前磷化的作用
①增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力。
②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。
③提高装饰性。
(2)非涂装磷化的作用
①提高工件的耐磨性。
②令工件在机加工过程中具有润滑性。
③提高工件的耐蚀性。
2、磷化用途
钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。
(1)耐蚀防护用磷化膜
①防护用磷化膜 用于钢铁件耐蚀防护处理。磷化膜类型可用锌系、锰系。膜单位面积质量为10-40 g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。
②油漆底层用磷化膜
增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2(用于较大形变钢铁件油漆底层);1-5 g/m2(用于一般钢铁件油漆底层);5-10 g/m2(用于不发生形变钢铁件油漆底层)。
磷化膜法蓝的原因
序号质量问题外观现象产生原因解决方法11 磷化膜发蓝磷化膜部分表面产生紫蓝色彩(1) 表调剂的PH值不在工艺范围(2) 表调与磷化间隔区的水雾喷嘴堵塞(3) 磷化槽液的锌离子含量不足(4) 磷化槽液的促进剂含量不够(1) 补加表调剂或实加Na2CO3,以提高PH值(2) 检查、清扫水雾喷嘴(3) 补加磷化液或硝酸锌(4) 补加促进剂提问时间:我要收藏该问题谈谈我的一点拙见,首先你不要看你的氧化锌和磷酸的比例是多少。
按照你说的情况,工件是在潮湿的天气出现返锈。
其实这样的情况很普遍,大多数的常温磷化液在潮湿的天气下或者长时间得不到干燥,都会出现反黄或者是返锈现象。
磷酸锌磷化液配方千百种,但是主料无非是磷酸二氢锌和硝酸锌。
市面上磷化液效果不同,其实大多数是采用的添加剂不一样,产生的效果也就不一样,在你的磷化液中,你需要知道你的磷化工作液它的总酸是多少,游离酸是多少,在酸比为多少的情况下处理后的工件皮膜最好。
所以,你现在不需要去关心你的磷化液组方里加多少磷酸和锌离子以及硝酸。
既然你一直用的这个产品,它就有一定的稳定性。
如果是你自己配制的,你就需要去掌握其各个指标,包括总酸,游离酸,工作酸比,工作范围,处理量等。
对于镍,锰等离子的添加也要看是不是原料的纯度能够达到。
总之,先把你的产品先了解透,再看看问题出现在哪个环节上,这样就可以较轻松的解决出现的问题。
一般情况下,工件出现返锈的情况有以下几个原因。
1、磷化膜结晶过粗2、总酸度低3、工件表面有残酸4、表调明显呈酸性,表调失效5、游离酸度不在技术指标范围内6、磷化温度低7、磷化时间短8、促进剂含量不足9、工件在干燥过程中有重叠现象10、工件局部有积水现象以上几种情况都可能出现返黄或者返锈现象,这就需要你查出问题出现在那哪里来解决问题。
当然我的回答还不是很全面,再看看其他的朋友的回答吧。
祝早日解决问题。
为什么表调PH低,磷化膜会出现蓝紫色或金黄色2010-11-22 09:37提问者:619685671|浏览次数:453次问题补充:厂家没有给出资料但应该是钛盐表调,只是不是胶状钛我来帮他解答2010-11-25 13:56满意回答一般都是袋装的粉状物,如果是胶钛那要控制在碱性,不然就失去活性了,没有了表面的活化,磷成膜不均匀或没有成膜,就产生蓝紫色或金黄色的2推荐答案2010-11-22 11:28您用的是什么表调剂,钛盐表调还是草酸。
磷化处理管理要点
磷化处理管理要点磷酸盐处理虽然稳定,但对于产品质量管理来说,却是药剂生产厂家与用户必须协调配合。
为了让用户能更深刻地理解皮膜生成的原理、工艺目的、母材、设备、处理液的管理,特作解释如下。
一、前言一般认为含电镀钢材在内的涂装前的磷化处理是比较稳定的。
可是工艺管理就未必那么简单。
尽管因磷化处理不当而引起涂装不良的现象较少,但认真做好磷化处理的管理工作是保证质量、降低成本的一个重要方面。
然而对于工程服务不可缺少的厂家来说,希望能有很好的管理工作。
在本文中,阐述了对采用使用较为广泛的碱性脱脂、胶钛的表面调整,以磷酸锌工艺为主的生产线的各个管理点和磷化不良时的对应措施。
二、磷化处理的原理一般磷化处理的作用被轻视的原因,是由于原理难以理解,加之生成的皮膜被涂膜遮盖,难以认识其真正作用。
在脱脂、表面调整后的磷化工艺、母材的界面与磷化液进行反应,具有1~10um 的厚度,并带灰白色~灰黑色的绝缘性,析出无机质的细微结晶性皮膜。
皮膜的耐蚀性并不是其单独显现出来的。
但涂装时,磷化膜表现出来的粘附性、耐蚀性的效果就非常大。
下面简单叙述各工艺的原理:1 碱性脱脂使用含界面活性剂的碱性脱脂剂,目的是去除附着在母材上、妨碍磷化的防锈油和污物,使其成为亲水性的表面。
2 表面调整胶态状的特殊Ti化合物一吸附在表面,即迅速生成微细的结晶皮膜。
3 皮膜磷化(1)皮膜生成的反应(以Fe原材料为例)在PH为3左右的磷酸二氢锌饱和溶液中,母材的表面被溶解[1式]。
在其界面的处理液因失去游离磷酸而成为磷酸二锌的过饱和溶液。
一旦过饱和溶液。
一旦过饱和,在水里的不溶性的结晶皮膜即析出在母材表面[2式]。
Fe+2H3PO4→Fe(H2PO4)2+2H+ ………………[1式]Zn(H2PO4)2+Fe(H2PO4)2→Zn2Fe(PO4)2•4H2O+Zn3(PO4)2•4H2O…… [2式](P hosphopillite皮膜)(H opeite皮膜)P比值=P/(P+H)(2)残渣产生磷化处理的最大缺点是出现残渣,其中有铁的化合物{FePO4•2H2O},皮膜的副生成物{Zn3(PO4)2•4H2O}产生,附着在物品上并引起配管堵塞。
发黑、发蓝、磷化
钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的区别。
发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大,大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。
实际操作中,需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油。
发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝”药液采用碱性氧化法或酸性氧化法;使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被腐蚀,此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液1.配方:硝酸钠50~100克氢氧化钠600~700克亚硝酸钠100~200克水1000克2.制法:按配方计量后,在搅拌条件下,依次把各料加入其中,溶解,混合均匀即可。
3.说明:(1)金属表面务必洗净和干燥以后,才能进行“发篮”处理。
(2)金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关,“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。
金属中含碳量%工作温度(℃)处理时间(分)开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90(3)每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量,以便及时补充有关成分。
一般使用半年后就应更换全部溶液。
(4)金属“发蓝”处理后,最好用热肥皂水漂洗数分钟,再用冷水冲洗。
然后,又用热水冲洗,吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液1.配方:磷酸3~10克硝酸钙80~100克过氧化锰10~15克水1000克2.制法:按配方计量后,在不断搅拌条件下,依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中,溶解,混合均匀即可。
发蓝镀锌磷化表面处理分析
标准件主要采用的表面处理工艺是发蓝,镀锌钝化,防蚀磷化三种;且工厂所用一般标准件均采用汽标基本型;
但要加上去氢的工序了,成本增加了,所以采用防蚀磷化,且去氢的效果还不一定好,就有氢脆的隐患;氢脆属于静载延迟断裂,是一种与时间有关的低应力脆性断裂失效模式,酸洗或电镀过程中氢原子进入材料在应力的作用下向缺陷处富集,富集的氢引起原子结合力下降,进而显着降低材料的局部屈服强度;材料强度级别越高,受氢程度也越严重,受应力也越大,氢脆危险性也越大,氢脆性几乎不降低冲击强度,但在低于材料的极限拉伸强度的静载荷作用下,经过一段时间后,突然发生断裂,即所谓的“延迟断裂”或“静疲劳断裂”;为防止高强度螺栓出现氢脆现象,酸洗或电镀后应进行去氢处
理,在标准件,级常用的表面处理方式为防蚀磷化;。
紧固件的5种表面处理方法
紧固件,是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件。
紧固件,使用行业广泛,包括能源、电子、电器、机械、化工、冶金、模具、液压等等行业,在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、化工、仪表和用品等上面,都可以看到各式各样的紧固件,是应用最广泛的机械基础件。
它的特点是品种规格繁多,性能用途各异,而且标准化、系列化、通用化的程度也极高。
因此,也有人把已有国家标准的一类紧固件称为标准紧固件,或简称为标准件。
紧固件表面处理是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程,其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果。
1.发黑(发蓝)将待发黑处理的紧固件置于溶液槽(145±5℃)的氢氧化钠(NaOH)和亚硝酸钠(NaNO2)氧化剂中加热、氧化,使金属紧固件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁(Fe3O4)薄膜,厚度一般为0.6——0.8μm呈黑色或蓝黑色。
压力容器用紧固件HG/20613-2009和HG/T20634-2009标准均要求发蓝处理。
固件HG/20613-2009和HG/T20634-2009标准均要求发蓝处理。
2.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。
压力容器用大直径双头螺柱标准要求磷化处理。
3.热浸锌热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,5mm及以上厚板不小于86μm。
从而起到防腐蚀的目的。
4.达克罗达克罗是DACROMET译音和缩写,简称达克罗、达克锈、迪克龙。
国内命名为锌铬涂层,是一种以锌粉、铝粉、铬酸和去离子水为主要成分的新型的防腐涂料。
不存在氢脆问题,并且扭矩—预紧力一致性能很好。
如不考虑六价铬的环保问题,它实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件。
发蓝、镀锌、磷化表面处理分析
标准件主要采用的表面处理工艺是发蓝,镀锌钝化,防蚀磷化三种。
且工厂所用一般标准件均采用汽标基本型。
(备注:镀锌和磷化防腐性能都要优于发蓝。
而镀锌的防腐性能要优于磷化。
成本方面,发蓝的成本最低。
镀锌与磷化的成本相当。
10.9级标准件可以用镀锌,但要加上去氢的工序了,成本增加了,所以采用防蚀磷化,且去氢的效果还不一定好,就有氢脆的隐患。
氢脆属于静载延迟断裂,
是一种与时间有关的低应力脆性断裂失效模式,酸洗或电镀过程中氢原子进入材料在应力的作用下向缺陷处富集,富集的氢引起原子结合力下降,进而显著降低材料的局部屈服强度。
材料强度级别越高,受氢程度也越严重,受应力也越大,氢脆危险性也越大,氢脆性几乎不降低冲击强度,但在低于材料的极限拉伸强度的静载荷作用下,经过一段时间后,突然发生断裂,即所谓的“延迟断裂”或“静疲劳断裂”。
为防止高强度螺栓出现氢脆现象,酸洗或电镀后应进行去氢处理,在标准件,10.9级常用的表面处理方式为防蚀磷化。
磷化处理
磷化处理将钢在空气中加热或直接浸于浓氧化性溶液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,也称发黑。
钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行,也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行,更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁,厚度为0.5~1.5微米,颜色与材料成分和工艺条件有关,有灰黑、深黑、亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差,但经涂油涂蜡或涂清漆后,抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时,工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用于精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
发黑就是磷化过的.或者是黑漆.一般磷化黑,颜色没黑漆好看.但比黑漆耐磨.发蓝可以通过度锌可以达到.具体工艺比较复杂.随着人民生活水平的提高,人们对工业产品的使用提出了更高要求,不仅要产品有好的使用功能,更要具备好的装饰性。
长期以来,在表面处理领域中,相当数量的铸铁、钢铁工件通过普通磷化或氧化工艺处理,以提高工件的防护、装饰性能。
由于普通磷化膜色泽不如氧化膜,而耐蚀性能又优于氧化膜,致使其防护性能和装饰性能难以兼顾。
黑色磷化工艺的出现,很好地解决了这个问题。
铸铁、钢铁工件的黑色磷化工艺就是以磷酸盐、磷酸等对钢铁基体进行处理,形成一层非金属、不导电的转化膜的工艺过程。
采用黑色磷化工艺,使磷化膜层既黑又牢固,外观均匀一致,膜层连续,呈致密的结晶结构。
在工业大气环境及海洋性气候条件下,其耐蚀性比普通磷化膜高数倍,比氧化膜、常温发黑膜高数十倍,表现出优异的耐蚀性能。
而且黑色磷化工艺具有生产成本低、产品质量好、槽液稳定易控制,不污染环境等优异特点,因而,目前在国际市场上,一些机电零部件、标准件、紧固件、阀体、园林机械零部件、缝纫机零部件等不要求涂装的工件以黑色磷化工艺替代了以往的普通磷化工艺、氧化工艺等,广泛用于机械、电子、汽车、航空、兵器等行业。
1 铸铁件的黑色磷化铸铁件的黑色磷化工艺难点在于,铸铁件晶粒结构疏松、工件表面不平整,磷化后清洗水易积留,使得工件抗腐蚀能力下降,易生锈发黄,同时铸铁件的机加工面易掉色也是黑色磷化工艺处理面临的难点。
钢铁的化学氧化处理和磷化处理
7.2 钢铁的化学氧化处理和磷化处理7.2.1、钢的氧化处理钢的氧化处理(又称发蓝或发黑):钢铁在含有氧化剂的溶液中进行处理,使其表面生成一层均匀的蓝黑到黑色膜层的过程。
根据处理温度的高低,钢铁的化学氧化可分为高温化学氧化法和常温化学氧化法。
这两种方法所用处理液成分不同,膜的组成不同,成膜机理也不同。
1.钢铁高温化学氧化(碱性化学氧化)<1>化学反应机理:高温化学氧化是传统的发黑方法,一般是在强碱溶液里添加氧化剂(如硝酸钠和亚硝酸钠),在140ºc左右的温度下处理15~90分钟,生成以F e3O4为主要成分的氧化膜,膜厚一般为0.5~1.5微米,最厚可达2.5微米。
氧化膜具有较好的吸附性。
将氧化膜浸油或做其他后处理,其耐蚀性能可大大提高。
由于氧化膜很薄,对零件尺寸和精度几乎没有影响,因此在精密仪器、光学仪器、武器及机器制造业中得到广泛应用。
其化学反应机理为:3F e+N a N O2+5N a O H-->3N a2F e O2+H2O+N H36N a2F e O2+N a N O2+5H2O-->3N a2F e2O4+7N a O H+N H3N a2F e O2+N a2F e2O4+2H2O-->F e3O4+4N a O H在钢铁表面附近生成的F e3O4,其在浓碱性溶液中的溶解度极小,很快就从溶液中结晶析出,并在钢铁表面形成晶核,而后晶核逐渐长大形成一层连续致密的黑色氧化膜。
在生成F e3O4的同时,部分铁酸钠可能发生水解而生成氧化铁的水合物N a2F e2O4+(m+1)H2O-->F e2O3·m H2O+2N a O H含水氧化铁在较高温度下失去部分水而形成红色沉淀物附在氧化膜表面,成为红色挂灰,或称“红霜”,这是钢铁氧化过程中常见的故障,应尽量避免。
<2>钢铁高温氧化工艺:钢铁高温氧化工艺见表7-1。
2.钢铁常温化学氧化(酸性化学氧化)<1>钢铁常温发黑机理:钢铁常温化学氧化是80年代以来迅速发展的新技术,与碱性高温氧化工艺相比,这种新工艺具有氧化速度快,膜层抗蚀性好,节能、高效,成本低,操作简单,环境污染小等优点。
发黑发蓝处理的制法和配方
发黑发蓝处理的制法和配方发黑工艺钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。
但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。
A3钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的区别。
发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大,大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些长短而已。
实际操作中,需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油。
发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝”药液采用碱性氧化法或酸性氧化法;使金属表面形成一层氧化膜,以防止金属表面被腐蚀,此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液1.配方:硝酸钠50~100克氢氧化钠600~700克亚硝酸钠100~200克水1000克2.制法:按配方计量后,在搅拌条件下,依次把各料加入其中,溶解,混合均匀即可。
3.说明:(1)金属表面务必洗净和干燥以后,才能进行“发篮”处理。
(2)金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关,“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。
金属中含碳量%工作温度(℃)处理时间(分)开始终止>合金钢560-90(3)每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量,以便及时补充有关成分。
一般使用半年后就应更换全部溶液。
(4)金属“发蓝”处理后,最好用热肥皂水漂洗数分钟,再用冷水冲洗。
然后,又用热水冲洗,吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液1.配方:磷酸3~10克硝酸钙80~100克过氧化锰10~15克水1000克2.制法:按配方计量后,在不断搅拌条件下,依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中,溶解,混合均匀即可。
3.说明:(1)金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。
车身磷化膜发黄_发蓝的原因探讨
据现场积累的经验, 探讨了生产中磷化膜常见的发蓝、 发黄缺陷的产生原因及解决方法。 关键词 : 磷化膜 ; 缺陷 ; 磷化促进剂 中图分类号 : TQ 639.8 文献标识码 : A 文章编号 : 1009-1696 (2009) 12-0017-03 磷酸, 磷酸在水溶液中 3 次离解, 在 25℃下它们的离 解常数如下 : 钢板的磷化, 特别是在有氧化性促进剂、 成膜助 剂等多种助剂存在的锌系磷化时, 其化学反应过程非 常复杂, 涉及的反应有 : 电离、 水解、 置换、 中和、 沉淀、 络合、 氧化、 还原等。 磷化膜质量的好坏, 对电泳质量 的影响非常大, 所以对于磷化质量的控制非常重要。 H3PO4 H2PO HPO
第 48 卷第 1 期 2010 第 1年 期1 月
上海涂料 SHANGHAI COATINGS
Vol. 48 No. 1 Jan. 2010 17
涂装技术
车身磷化膜发黄、 发蓝的原因探讨
肖海英 廖章龙 (上汽通用五菱汽车股份有限公司东部涂装车间,广西柳州 545007) 摘 要: 磷化是汽车前处理的一个关键工序, 磷化膜的质量对车身电泳漆膜的质量影响较大。 根
4 4 2-
0 引言
H2PO 4+H
24
-
+ +
K1=7.5×10 K2=6.2×10
-3
(1) (2) (3)
HPO +H PO +H
34 +
-8 -13
K3=4.8×10
由上述离解常数可知 : 在磷酸水溶液中, (1) 式 反应容易进行, (3) 式反应几乎不能进行。 另外, 对应 磷酸的 3 种离解状态, 生成 3 种金属盐。 当金属为 Zn、 Fe 等二价金属时, 生成如下所示的 3 种磷酸盐 : 第 1 种磷酸盐 : Me (H2PO4) 又称磷酸二氢盐。 2, 第 2 种磷酸盐 : MeHPO4, 又称磷酸一氢盐。
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磷化分类
磷化作用及用途
磷化工艺流程
影响因素1、温度
2、游离酸度
3、总酸度
4、PH值
5、溶液中离子浓度
6、工件表面状态的影响
7、水质的影响
8、涂装前处理的影响
9、其他方面对磷化的影响
磷化后处理
磷化膜质量检验
主要铝件及锌件概述
奠定磷化技术基础时期
磷化技术迅速发展时期
磷化技术广泛应用时期
磷化原理
磷化分类
编辑本段奠定磷化技术基础时期
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。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。
编辑本段磷化技术迅速发展时期
磷化作用及用途
磷化工艺流程
影响因素
1、温度2、游离酸度3、总酸度4、PH值5、溶液中离子浓度6、工件表面状态的影响7、水质的影响8、涂装前处理的影响9、其他方面对磷化的影响磷化后处理磷化膜质量检验主要铝件及锌件展开编辑本段概述
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。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:
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,克服了许多缺点,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。
7、水质的影响
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。对于要求较严的阴极电泳涂装,最好再涂装前采用去离子水水洗。
8、涂装前处理的影响
磷化处理科技名词定义
中文名称:磷化处理英文名称:phosphating定义:使金属与磷酸或磷酸盐化学反应,在其表面形成一层稳定磷酸盐膜的处理方法。应用学科:船舶工程(一级学科);船舶腐蚀与防护(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录
概述
奠定磷化技术基础时期
磷化技术迅速发展时期
磷化技术广泛应用时期
编辑本段磷化分类
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。缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应用。(2)中温型50-75℃,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度为1-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(10-15)优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,目前应用较多。(3)低温型30-50℃节省能源,使用方便。(4)常温型10-40℃常(低)温磷化(除加氧化剂外,还加促进剂),时间10-40分钟,溶液游离酸度与总酸度比值为1:(20-30),膜厚为0.2-7 g/m2。优点:不需加热,药品消耗少,溶液稳定。缺点:处理时间长,溶液配制较繁。2、按磷化液成分分类(1)锌系磷化(2)锌钙系磷化(3)铁系磷化(4)锰系磷化(5)复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。3、按磷化处理方法分类(1)化学磷化将工件浸入磷化液中,依靠化学反应来实现磷化,目前应用广泛。(2)电化学磷化在磷化液中,工件接正极,钢铁接负极进行磷化。4、按磷化膜质量分类(1)重量级(厚膜磷化)膜重7.5 g/m2以上。(2)次重量级(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。(3)轻量级(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。(4)次轻量级(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。5、按施工方法分类(1)浸渍磷化适用于高、中、低温磷化特点:设备简单,仅需加热槽和相应加热设备,最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子,不锈钢加热管道应放在槽两侧。(2)喷淋磷化适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽车、冰箱、洗衣机壳体。特点:处理时间短,成膜反应速度快,生产效率高,且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。(3)刷涂磷化上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能好,但磷化效果不如前两种。
编辑本段磷化作用及用途
1、磷化作用(1)涂装前磷化的作用①增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力。②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。③提高装饰性。(2)非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。②令工件在机加工过程中具有润滑性。③提高工件的耐蚀性。2、磷化用途钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。(1)耐蚀防护用磷化膜①防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护处理。磷化膜类型可用锌系、锰系。膜单位面积质量为10-40 g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。②油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2(用于较大形变钢铁件油漆底层);1-5 g/m2(用于一般钢铁件油漆底层);5-10 g/m2(用于不发生形变钢铁件油漆底层)。(2)冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔单位面积上膜重1-10 g/m2;精密钢管拉拔单位面积上膜重4-10 g/m2;钢铁件冷挤压成型单位面积上膜重大于10 g/m2。(3)减摩用磷化膜磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化,也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件,磷化膜质量为1-3 g/m2;对有较大动配合间隙工件(减速箱齿轮),磷化膜质量为5-20 g/m2。(4)电绝缘用磷化膜一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化处理。四、磷化膜组成及性质分类磷化液主要成份膜组成膜外观单位面积膜重/ g/m2锌系Zn(H2PO4)2磷酸锌和磷酸锌铁浅灰→深灰1-60锌钙系Zn(H2PO4)2和Ca (H2PO4)2磷酸锌钙和磷酸锌铁浅灰→深灰1-15锰系Mn(H2PO4)2和Fe(H2PO4)2磷酸锰铁灰→深灰1-60锰锌系Mn(H2PO4)2和Zn(H2PO4)2磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物灰→深灰1-60铁系Fe(H2PO4)2磷酸铁深灰色5-102.磷化膜组成磷化膜为闪烁有光,均匀细致,灰色多孔且附着力强的结晶,结晶大部分为磷酸锌,小部分为磷酸氢铁。锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度。3、性质(1)耐蚀性在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蚀性,但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差。在200-300℃时仍具有一定的耐蚀性,当温度达到450℃时膜层的耐蚀性显著下降。(2)特殊性质如增加附着力,润滑性,减摩耐磨作用。
8.1.脱脂对磷化的影响优质的磷化膜只有在去油污除彻底的工件表面才能形成,因为油污残留在工件表面,不仅会严重阻碍磷化膜的生长,而且会影响涂膜的附着力,干燥性能,耐腐蚀性能等。8.2.除锈对磷化抹得影响磷化膜不能再锈层或氧化皮上生长的,所以彻底除锈是磷化的必要条件。但除锈时间不能过长。否则易出现过腐蚀,工件表面粗燥导致结晶粗大多孔,沉淀增多。除锈时间过短,工件表面活化不够,同样使磷化膜结晶粗大。所以控制好除锈时间对于获得密集活化点,形成致密的磷化膜有着重要的作用。8.3.脱脂后水洗对磷化的影响脱脂后水洗,虽然属于涂装前处理的辅助工序,但同样需要引起足够的重视,这是因为若有清洗不彻底,很容易将脱脂槽中的不易洗净的表面活性剂及杂质离子带入磷化槽液中,从而使磷化膜变薄,返黄,甚至引起涂装后起泡、脱落。因此建议采用多级水洗,并控制最后清洗水的PH值接近中性。另外,选用不含N aOH、NaCO3、难洗净的界面活性剂的脱脂剂。对于水洗水的总碱度(TAL)、PH值、温度、时间都需要严格控制:TAL太高和PH值太高,已带入表调槽引起表调液总酸度多高不易于管理,带入磷化槽内使FA下降太快,导致槽液不稳定;PH值太低和时间太长,钢铁在水洗过程中易产生锈蚀,生成的磷化膜结晶粗大,耐腐蚀性降低,膜重超标,在连续线上,由于链速已定,所以清洗时间不可能改变,只能在清洗水中加入碱提高清洗水PH值至于9.0-9.5,另可加入一定量的NaNO2,以防止钢铁件生锈;清洗水温度过高,钢铁件易锈蚀,需加大补给水的流量,降低脱脂剂槽液的处理温度,清洗水温度过低,脱脂剂清洗效果不能保证,清洗水温度一般在10-35℃范围内比较好。8.4.表调对磷化的影响表调又称表面调整,通过调整,可以改善工件表面的微观状态,从而改善磷化膜外观,结晶细小,均匀,致密,进而提高涂膜性能。现代表调基本上都是胶体钛盐表调,对已表调液也需严格控制总碱度(TAL)、温度、PH值、钛含量,总碱度、PH值高易使磷化槽FA下降过快;温度过高,易产生工序间表干;钛含量过低表调效果不好,钛含量太高,磷化膜不易生成,膜重不达标。8.5.钝化对磷化的影响磷化后的钝化封闭可以提高磷化膜单层的防锈能力,同时也可以改善磷化膜的综合性能,但钝化液含铬,废水处理困难,一般不采用。
编辑本段磷化原理
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。Fe+2H3PO4 =Fe (H2PO4)2+H2↑Fe =Fe2+ +2e-在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加,当Fe2+与HPO42-,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)2= FeHPO4↓+ H3PO4Fe+ Fe(H2PO4)2= 2FeHPO4↓+ H2↑3FeHPO4= Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(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)2= Zn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热吸热Fe+3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+ H2↑放热