实验六 钢铁的磷化处理
实验六 钢铁的磷化处理
1. 实验目的
(1) 掌握钢铁磷化的基本原理。
(2) 了解磷化处理溶液的配制方法及磷化处理的实验操作。 (3) 了解磷化处理的应用意义。 2. 实验原理
钢铁零件在含有锰、铁、锌的磷酸溶液中进行化学处理，其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法叫磷化处理，亦成磷酸盐处理。
磷化膜的外观，由于试件材料不同及磷化处理的条件不同可由暗灰到黑灰色。磷化膜的主要成分有磷酸盐M(PO 4)2或磷酸氢盐（MHPO 4）的晶体组成。
磷化膜在通常大气条件下比较稳定，与钢的氧化处理相比，其耐蚀性较高，约高2~10倍。磷化处理之后，进行重铬酸盐填充，浸油涂漆处理，能进一步提高耐蚀性。
磷化处理有高温（90~98℃），中温（50~70℃）和常温（15~30℃）三种处理方法。常用的磷化方法有浸渍法和喷淋法。不管采用哪种方法进行磷化处理，其溶液都含有三种主要成分。
①H 3PO 4（游离态），以维持溶液pH 值。 ②M(H 2PO 4)2,M=Mn 、Zn 等。
③催化剂（即氧化剂）-
3NO 、-3ClO 、H 2O 2等。
钢铁类进行磷化处理时，大致有如下反应历程。 2.1锰、锌系磷酸盐膜化学反应机理
(1) Mn(H 2PO 4)2做磷化液的成膜机理
在97~99℃下加热1h ，在Mn(H 2PO 4)2溶液中发生如下的电离反应： Mn(H 2PO 4)2→MnHPO 4 ↓+H 3PO 4 (a)
在反应平衡后，溶液中存在一定数量的磷酸分子，不溶性的MnHPO 4及未电离的Mn(H 2PO 4)2分子。当把Fe 浸入此溶液之中，则发生以下化学反应；
2 H 3PO 4+Fe==Fe(H 2PO 4)2+H 2 (b) Fe(H 2PO 4)2==FeHPO 4+H 3PO 4 (c)
由于H 2的析出，溶液的pH 值升高，因此，Mn(H 2PO 4)2的电离反应会继续进行，反应向生成难溶磷酸盐的方向移动。这些不溶性的仲磷酸盐MnHPO 4大部分沉淀在工件的表面上，少部分可能从溶液中沉淀成泥浆，大部分还是在金属表面沉积成为磷化膜层。因为它们就是在反应部位生成的，所以与基体表面结合得很牢固。
对形成的膜层进行分析，发现膜中除了有锰及磷酸根外，还有铁，铁的进入就是Fe(H 2PO 4)2的电离生成的。 (2) Zn(H 2PO 4)2做磷化液的成膜机理
3Zn(H 2PO 4)2→Zn 3(PO 4)2↓+4H 3PO 4 (d)
2H 3PO 4+Fe==Fe(H 2PO 4)2+H 2 (e)
式（e ）的进行将使反应式（d ）的电离反应向右移动，使Zn 3(PO 4)2↓不断增加 ，因此，磷酸锌能够迅速而且整齐地沉积在金属表面上，成为致密
的膜层——磷化膜。
锰系磷化液形成的磷化膜是仲磷酸盐和叔磷酸盐的混合物，而锌系磷化液形成的磷化膜仅是锌的叔磷酸盐膜。
所有以重金属磷酸盐溶液为基础的磷化工艺，都是依据下述的基本平衡。 ① 伯磷酸盐==仲磷酸盐+磷酸 （溶于水）（不溶）
② 仲磷酸盐==叔磷酸盐+磷酸 （不溶） （不溶）
③ 金属+磷酸==伯磷酸盐+H 2 2.2铁系磷酸盐膜化学反应机理
磷酸铁系膜层处理液有以下两种。
(1) 处理液为含有Na(H 2PO 4)2和表面活性剂的水溶液，使用本处理液时成膜
反应和脱脂操作可以同时进行。
(2) 由碱金属磷酸二氢盐与氧化剂（例如氯酸盐、溴酸盐、钨酸盐等）所组
成的处理液，需在完成脱脂、清洗等规定操作之后再进行成膜操作。 上述两种处理液通常含磷酸二氢钠10～15g.L -1,加热到50℃时呈现出下列所示的轻微解离反应
2NaH 2PO 4==Na 2HPO 4 + H 3PO 4 (6-6)
当该反应达平衡时，再把这种溶液喷淋在钢铁表面上，会发生如下反应： 2 H 3PO 4 + Fe == Fe(H 2PO 4)2 + H 2 (6-7)
Fe(H 2PO 4)2== Fe 3(PO 4)2 + 4H 3PO 4 (6-8)
从Fe 的电位-pH 图可知，在pH=5.5～6的条件下，铁能与含氧溶液反应生成Fe(OH)2,经干燥脱水后生成氧化铁。生成的Fe 2O 3与Fe 3(PO 4)2都是膜层的主要组分。 反应如下：
2Fe + 2H 2O + O 2== 2Fe(OH)2 (6-9)
2Fe(OH)2 + 2
1
O 2 + H 2O ==2Fe(OH)3 (6-10)
2Fe(OH)3==Fe 2O 3+3H 2O (6-11)
因此，最终的反应生成物是不溶性的磷酸铁与氧化铁的混合物膜层。 综上所述，金属的磷酸盐处理由于所用溶液的不同，可以在化学组成和结构上形成两种不同的磷酸盐膜。一种是磷酸二氢锰和磷酸二氢锌的电离产物，这种磷酸盐转化膜称为假转化型的磷酸盐膜；另一种是金属表面自身转化的产物，即磷酸铁与氧化铁的混合物膜层，这种膜称为化学转化型的磷酸盐膜。这两种不同类型的膜具有不同的特性和成膜机理。
转化型磷酸盐膜处理溶液组成比较简单且不产生沉淀;但膜的孔隙率十分高，可达表面积的2%，因此这类磷酸盐转化膜非常适合于作为漆膜的底层。
从电化学的观点来看，磷化膜的形成可认为是微电池作用的结果。在微电池的阴极上，发生氢离子的还原反应，有氢气析出
阴极反应：2H ++2e - ==H 2↑
在微电池的阳极上，铁被氧化微离子进入溶液，并与
42PO H 发生反应。由
于Fe 2+的数量不断增加，pH 逐渐升高，促使反应向右进行，最终生成不溶性的正磷酸盐晶核，并逐渐长大。下面是阳极反应
阳极反应：Fe －2e - ==Fe 2+
Fe 2++2
42PO H ==Fe(H 2PO 4)2
Fe(H 2PO 4)2 ==FeHPO 4+H 3PO 4 3FeHPO 4 ==Fe 3(PO 4)2↓+ H 3PO 4
与此同时，阳极区溶液中的Mn(H 2PO 4)2、Zn(H 2PO 4)2也发生如下反应 M(H 2PO 4)2 ==MHPO 4+ H 3PO 4 3MHPO 4 ==M 3(PO 4)2↓+ H 3PO 4
式中的M 为Mn 和Zn 。阳极区的反应产物Fe 3(PO 4)2、Mn 3(PO 4)2、Zn 3(PO 4)2一起结晶，形成磷化膜。
3.仪器与试剂
4.实验步骤 4.1试件预处理
使用金相试样磨光机将加工到一定粗糙度的试件依次用400#、600#及800#耐水砂纸打磨，把试件安装在夹具上分别用丙酮和乙醇脱除表面的油脂，用电吹风吹干待用。
4.2磷化溶液的配制
表6-1列出几种磷化处理配方和工艺条件。
（1）磷化液的配制
将配制好的硝酸锌和磷酸二氢锌进行搅拌混合。定容100ml,将磷化液进行“铁屑处理”，直到磷化液的颜色变成稳定的棕绿色或棕黄色时为止。
（2）磷化液游离酸度和总酸度的调整
配制好的磷化液还需进行酸度调整，当游离酸度低时，可加入硝酸锌。当加入磷酸锰铁盐和磷酸二氢锌约为5～6 g/L时，游离酸度升高1“点”，同时总酸度升高5“点”左右；加入硝酸锌大约20～22g/L，硝酸锰大约为40～45g/L时，总酸度可升高10“点”；加入硝酸锌0.5 g/L，游离酸度可降低1“点”；总酸度可用水稀释来降低[“点”是分析游离酸度和总酸度时，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液去中和磷化液所消耗的氢氧化钠体积（ml）。1“点”系指消耗0.1mol/L氢氧化钠溶液1ml]。
4.3磷化处理
将磷化液加热至工作温度时，再把处理好的试件放入溶液中进行磷化，磷化过程中控制温度在规定范围内。
4.4磷化膜填充处理
用3%～5%K2Cr2O7溶液在90～95℃时填充20～25min(为防止溶液暴沸，需要在溶液中加入沸石)。
4.5点滴测试
将一滴硫酸溶液滴在冲洗干净且晾干的试件上，计时，观察滴液，变红时停止计时，若磷化膜不合格（参看表6-2），可退除掉，重新进行磷化处理，直至合格为止。实验完毕，试件保存好，交给老师。
表6-2 磷化处理常见问题，产生原因及纠正方法
5.数据记录与结果处理
点滴实验滴液变红的时间__________。评价磷化膜的耐蚀性。
6.思考与讨论
影响磷化膜形成质量的因素有哪些？
钢铁的磷化处理
钢铁的磷化处理-概述 1、钢铁磷化概念 在含有锌、铁、锰的磷酸盐溶液中，由于金属和溶液的界面上发生化学反应，生成难溶于水的磷酸盐，使钢铁表面形成一层附着良好的保护膜，这种方法称为钢铁磷化。 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，作用漆膜的底层，可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。 磷化膜还具有良好的润滑性能，对熔融金属无附着力，并有较高的电绝缘性能，磷化处理对钢制品的抗拉强度、伸长率、弹性、磁化等均无影响，仅疲劳强度略有下降。磷化膜形成过程中相应地伴随铁的溶解，因而磷化后钢制品的尺寸变化甚微，由于磷化具有这些良好的特性，在工业生产中被广泛地采用。 2、磷化膜的分类 ①假转化膜是靠磷化液中本身含有的阳离子来成膜的，其膜是结晶型的，如RYY-8838#、RYY-6602#等。 ②转化膜是靠铁基体有限的腐蚀产生的铁离子来成膜的，加入碱金属离子不参与成膜，其膜为无定型的，如RYY-5501#。 3、磷化膜的组成和性质 ①组成分类：
②性质 A、提高钢铁表面和耐蚀性，吸附性，耐磨性； B、磷化膜的化学稳定性差单独使用必须经后处理； C、磷化后其基体金属的硬度，磁性等均保持不变，但对于高强度钢（强度≥1000N/mm2）磷化后必须进行除氢处理（130-200℃下处理1-4小时）。 D、不粘附熔融金属（Sn、Al、Zn） E、电绝缘性厚10微米，电阻约为5×109Ω F、脆性 ③磷酸铁与磷酸锌系比较 系列优点缺点反应类 型 磷酸铁系单液使用，用量 小，沉淀少,操作 简单 膜薄，防锈期 短，使用寿命短 沉积型 磷酸锌系防锈期长，皮膜均 匀细腻，使用寿命 长需加B剂，表调 过程，有沉淀 置换型 ④、磷化膜的用途； A、作防护装饰涂底层； B、作防腐蚀涂油底层； C、作冷加工润滑用磷化膜； D、减磨润滑用磷化膜； E、电绝缘用。 ⑤、磷化处理分类： 磷化处理有许多分类方法，工业生产上较通用的有如下几种： 1）按磷化液组成，以阳离子为主可分为：锌系、铁系和锰系三大类：2）按处理温度可分为①高温磷化(90-98℃)；②中温磷化(50-70℃)； ③低温磷化(20-35℃)。 3）按处理方式分： a、浸泡式磷化 按工艺流程，将工件顺序浸入磷化液槽中进行处理，大件可用吊挂式，小件用篮框盛装或用滚筒方式磷化。设备简单，操作方便，处理温度可以较高。 b、喷淋法
磷化处理及工艺
磷化 目录 总述 原理及应用 磷化基础知识 1. 一、磷化原理 2. 二、磷化分类 3. 三、磷化作用及用途 4. 四、磷化膜组成及性质 5. 五、磷化工艺流程 6. 六、影响因素 7. 七、磷化后处理 8. 八、磷化渣 9. 九、磷化膜质量检验 10. 十、游离酸度及总酸度的测定 11. 十一、有色金属磷化 总述 原理及应用 磷化基础知识 总述 磷化( phosphorization )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186 9 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
第六章 钢的热处理参考答案
第六章钢的热处理 习题参考答案 一、解释下列名词 答： 1、奥氏体：碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。 过冷奥氏体：处于临界点A1以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。 残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。 2、珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。 索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。 屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。 贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 3、临界冷却速度V K：淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。 4、退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。 正火：将工件加热到A c3或A ccm以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷却。 淬火：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体的一种操作。 回火：将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。 冷处理：把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却，以减少残余奥氏体的操作。 时效处理：为使二次淬火层的组织稳定，在110～150℃经过6～36小时的人工时效处理，以使组织稳定。 5、调质处理：淬火后再进行的高温回火或淬火加高温回火 6、淬透性：钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。 淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。 7、回火马氏体：过饱和的α固溶体（铁素体）和与其晶格相联系的ε碳化物组成的混合物。 回火索氏体：在F基体上有粒状均匀分布的渗碳体。 回火屈氏体：F和细小的碳化物所组成的混合物。 8、第一类回火脆性：淬火钢在250℃～400℃间回火时出现的回火脆性。 第二类回火脆性：淬火钢在450℃～650℃间回火时出现的回火脆性。 10、表面淬火：采用快速加热的方法，将工件表层A化后，淬硬到一定深度，而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火法。
磷化质量的检验
一、钢铁件磷化质量检验规范 、 LFWI-007-02-01 1.适用范围：本标准规定了在钢铁及其合金表面形 成磷化膜的有关技术要求及其检验方法，质量一致 性检验项目有外观，膜重，耐蚀性等。 2．引用标准 2.1 GB/T10125-1997《人造气愤腐蚀试验.盐雾试验》。 2.2 ISO9227《人造环境中的腐蚀试验.盐雾试验》。 2.3法国DIN50942：1996-09《金属的磷化处理》。 2.4兵器工业部WJ464-95《黑色金属磷化规范》。 3.外观检验 3.1方法：目视检测（在100W白炽灯下，距工件400mm处目 测）。 3.2色泽：
锌系磷化和锌钙系磷化膜呈浅灰色～深灰色，锰系磷化膜呈深灰色～黑色，铁系磷化膜呈虹彩色（如黄到蓝灰色）。材料的差异，热处理方式 ，焊接等都会导致磷化膜的颜色差异（如氧化处理的过的锰磷化呈深灰黑色）。黑色磷化应为连续均匀黑色,无发红现象 3.3外观：膜层应连续均匀，无锈迹，无挂灰为合格。 下列缺陷是不允许的： a.疏松的磷化膜。 b.表面有机械损伤，锈斑，白色附着物，黄红斑； c.局部无磷化膜（与客户协商的深孔，深凹处除外）。 允许的缺陷为： d.由于焊接，局部热处理，基体金属组成成份不同，及表面加工状态不同而导致的色泽和结晶差异； e.轻微的小迹，擦白，挂灰； f.局部破坏的工件，无特殊说明对其在磷化界限向磷化部份位移2～5mm； g.因尺寸原因，两次磷化的界限处允许有色差； h.因基材构的原因或在磷化槽中因与支撑物或其他组件的触碰而产生的磷化膜表面的轻微起伏或色差起伏。 3.4尺寸检验 3.4.1对于客户特别强调尺寸要求时，进行该项检查。 3.4.2方法：根据客户提供或指明的标准量具及检验方法进行检验；检验比承双方友好协商而定。 4.膜重(g/㎡) 4.1客户有膜重要求时，可按照《钢铁件磷化膜重测量方法》
金属材料及热处理实验报告
金属材料及热处理实验报告 学院：高等工程师学院 专业班级：冶金E111 姓名：杨泽荣 学号： 41102010 2014年6月7日
45号钢300℃回火后的组织观察及洛氏硬度测定 目录 一、实验目的 (1) 二、实验原理 (1) 1.加热温度的选择 (1) 2.保温时间的确定 (2) 3.冷却方法 (3) 三、实验材料与设备 (4) 1.实验材料 (4) 2.实验设备 (4) 四、实验步骤 (4) 1.试样的热处理 (4) 1.1淬火 (4) 1.2回火 (5) 2.试样硬度测定 (5) 3.显微组织观察与拍照记录 (5) 3.1样品的制备 (5) 3.2显微组织的观察与记录 (6) 五、实验结果与分析 (6) 1.样品硬度与显微组织分析 (6) 2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 (6) 2.1淬火温度的影响 (6) 2.2淬火介质的影响 (7) 3回火温度对钢组织与性能的影响 (7) 3.1回火温度对45钢组织的影响 (7) 3.2回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (7) 4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响 (8) 4.1合金元素对钢的淬透性的影响 (8) 4.2合金元素对钢的回火稳定性的影响 (9) 5碳含量对钢的淬硬性的影响 (9) 六、结论 (9) 参考文献 (9)
一、实验目的 1.掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。 2.研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能的关系。 3.分析淬火及回火温度对钢性能的影响。 4.观察钢经热处理后的组织，熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征。 5.了解金相照相的摄影方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。 二、实验原理 钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。 进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。正确选择这三者的规范，是热处理成功的基本保证。 1.加热温度的选择 1)退火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(20—30)℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至Ac1 +(20—30)℃（球化退火），目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。 2)正火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3 +(30—50)℃；过共析钢加热至Accm +(30—50)℃，即加热到奥氏体单相区。退火和正火的加热温度范围选择见图2.1。 3)淬火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(30—50)℃；共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30—50)℃，见图2.2。 钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响到临界点的位置。在各种热处理手册或材料手册中，都可以查到各种钢的热处理温度。热处理时不能任意提高加热温度，因为加热温度过高时，晶粒容易长大，氧化、脱碳和变形等都会变得比较严重。各种常用钢的工艺规范见表2.1。 4)回火温度的选择钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能（常常是根据硬度的要求）。按加热温度高低回火可分为三类：
第六章钢的热处理
第六章钢的热处理 一、名词解释 1热处理： 2等温转变: 3连续冷却转变： 4马氏体： 5退火： 6正火： 7淬火： 8回火： 9表面热处理： 10渗碳： 二、填空题 1、整体热处理分为、、、和等。 2、根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有表面淬火、 表面淬火、表面淬火、表面淬火等。 3、化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如、、、和等。 4、热处理工艺过程由、和三个阶段组成。 5、共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有、和。 6、贝氏体分和两种。 7、淬火方法有、、和淬火等。 8、常用的退火方法有、和等。 9、常用的冷却介质有、和等。 10、常见的淬火缺陷有与，与，与， 与等。 11、按电流频率的不同，感应加热表面淬火法可分为、和、三种，而且感应加热电流频率越高，淬硬层越。 12、按回火温度范围可将回火分为、和三种。 13、化学热处理由、和三个基本过程组成。 14、根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为渗碳、渗碳和渗碳三种。 15、过共析钢经奥氏体化后，在650-600℃范围内等温时，其转变产物是， 用符号表示是；在600-550℃范围内等温时，其转变产物是，用符号表示是。 16、钢件淬火+ 回火的符合热处理工艺称为调质，钢件调质后的组织是。 17、退火和正火通常称为预备热处理工序，一般安排在之后，之前。 18、当合金冷却到此线时（727℃）将发生，从奥氏体中同时析出和的，即。 19、亚共析钢的正常淬火温度范围是。 20、过共析钢的正常淬火温度范围是。 21、钢经__ ___淬火可获得下贝氏体组织，使钢具有良好的__ _性能。 22、淬火钢的回火温度越高，钢的抗拉强度和硬度越。 23、淬火+高温回火称处理。 24、为改善钢的耐磨性能，常采用的热处理方法为：淬火+ 回火。
钢铁中磷的测定磷钼蓝吸光光度法
钢铁中磷的测定——磷钼蓝吸光光度法 实 验 报 告 班级：应121-2 姓名：曲红玲 学号：201269503222 同组人：王双孙艺 指导老师：王美兰老师
一、实验目的 1、了解钢铁中磷的测定意义。 2、掌握钢铁中磷的测定方法。 3、掌握溶液的定量转移配制，称量等基本操作。 二、实验原理 1、磷的测定是钢铁分析的一个必测指标。磷是典型的非金属元素,它在钢铁及合 金中主要以固熔体的磷化铁(Fe 2P、Fe 3 P)形式存在,还有少量的磷酸盐等夹杂物, 其来源一般从矿石带入。磷是钢铁的有害元素,它使钢铁发生冷脆,降低冲击韧性和影响锻接,一般钢材P控制不大于0.06%,高级的合金钢在0.03%以下,在某些特殊钢中,为提高其耐磨性而只允许达0.10%左右,因此,钢铁及合金中磷的测定是一项必不可少的项目。 2、工厂实用分析方法有：滴定法，分光光度法。 分光光度法有钒钼黄和钼蓝法两类。钒钼黄是磷酸与钒酸、钼酸作用形成磷钒钼黄杂多酸直接测定。钼蓝法是将磷钼杂多酸还原成钼蓝后进行测定，所用还原剂有氯化亚锡、抗坏血酸、硫酸联胺和亚硫酸盐等。 3、分析方法 4、本实验采用磷钼蓝吸光光度法
试样用王水溶解，高氯酸冒烟以氧化磷，加钼酸铵使磷转化为磷钼配合离子。用氟化物掩蔽铁离子，以氯化亚锡还原成钼蓝．分光光度法测定。主要反应：3Fe3P+41HNO3→9Fe(NO3)3+3H3PO4+14NO↑+16H2O Fe3P+13HNO3→3Fe(NO3)3+3H3PO3+4NO↑+5H2O 4H3PO3+HClO4→4H3PO4+HCl H3PO4+12H2MoO4→H3(P(MoO10)4)+12 H2O H3(P(MoO10)4)+8H++4Sn2+→（2Mo2.4MoO3）2.H3PO4+4Sn4++4H2 生成的磷钼蓝络合物的蓝色深浅与磷的含量成正比，据此可比色测定磷的含量。 三、仪器与试剂 1、实验仪器 721分光光度计，分析天平，移液管（10ml，5ml，2ml，1ml），吸耳球，烧杯（100ml 5个，400ml 1个，500ml 1个），50ml容量瓶4个，100ml容量瓶2个，玻璃棒，电炉，量筒（10ml 4个，50ml 1个），秒表，滤纸，洗瓶。 2、实验试剂 王水(盐酸：硝酸=3：1) 高氯酸(浓) 亚硫酸钠溶液(10％) 钼酸铵溶液(5％) 6%的H2SO4溶液：量取466mL蒸馏水至500 mL烧杯中，再量取28 mL浓硫酸缓慢加入水中，用玻璃棒引流并搅拌， 6．氟化钠-氯化亚锡溶液：称取2.4g氟化钠溶解于100 mL水中，必要时加热，加入0.2g氯化亚锡，搅拌溶解，当天使用。 7．磷标准溶液（0.01mg/mL）：取10 mL0.1mg/mL磷标准溶液该溶液放入100 mL 容量瓶中，并加水稀释至刻度，即得到0.01mg/mL磷标准溶液 8．铬高试样空白参比溶液（于剩余显色液中滴加3%KMnO4至呈红色放置1min 以上，滴加Na2SO3溶液至红色消退） 四、实验步骤：
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势 摘要：本文就钢铁的磷化处理做了较为详细的叙述，包括磷化处理的分类、工艺、磷化液的选取原则，以及钢铁磷化处理发展过程，最后主要从磷化药剂和磷化设备两方面来简述了 磷化处理未来的发展趋势。 关键词：钢铁磷化处理；工艺；原理；磷化剂；发展趋势 Abstract: In this paper, phosphate processing steel do a more detailed description, including the classification of phosphate processing, process, selection principle phosphate solution, as well as iron and steel phosphate processing development process, the last major pharmaceutical and phosphate from phosphate both devices to briefly phosphating future trends. Key words: Iron phosphate treatment; Principle; Bonderite; Development trends. 1、引言 目前随着国民经济的快速发展，钢铁已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响，与周围的介质发生化学反应生成锈蚀，使后处理的质量无法保证，从而减少使用寿命。为解决这个问题，研究金属的防护措施，采用磷化处理技术。钢铁表面磷化处理，是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。将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一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层 []1。其主要作用是：通过对金属表面的磷化预处理。的过程，这层膜称之为磷化膜 使之易涂装、易喷塑、易涂蜡和上防锈油等，并能提高金属表面的耐腐蚀性能，有效抑制涂层下的腐蚀．磷化技术广泛应用于车辆、船舶、轻工、化工、机械、电器及国防等领域。其处理方法由最初的纯浸渍法发展到喷淋法、锟除法以及浸喷混合法的自动化生产；其体系由单一金属体系(铁)到今天的多元体系(铁、锌、锰、镍、钙)；添加剂也从无到有，改善了磷化膜的质量，提高了成膜速度；黑色金属的黑化和磷化相结合，在金属表面生成的共生膜，起到了装饰、防护作用， []2。 有着广阔的应用和推广价值
2015年最新磷化废水处理实验报告
磷化废水是在金属磷化处理工艺的进行中产生的漂洗废水（或酸性、或碱性）、酸洗废液、磷化废液以及碱洗废水的混合废水。本次磷化废水处理实验研究以表1 中所示水质进行实验研究。更多新型实验技术尽在北京爱尔斯姆。 由上表可知磷化工艺废水主要含磷、锌、铁、酸、碱等污染物,并具有很高的COD Cr值。其中磷化废液外观浑浊并有一种难闻气味,含有大量FeH2PO4沉淀及悬浮物,成分复杂,如不加以治理直接排放,将会严重污染环境。 磷化废水处理实验 1、磷化废水的预处理 将碱洗废水混入磷化废液,形成含有大量悬浮物,有着难闻气味,外观呈灰色乳状的乳化液(下简称乳化液)。经撇油处理后,用聚合硫酸铁絮凝破乳,再加少许聚丙烯酰胺加速沉淀,分离出清水备用。 2、磷化废水中的COD Cr降低
COD Cr高达19000mg/L的乳化液预处理后,分离出的清液COD Cr降为2000mg/L,且外观无色透明,将该清液与酸洗废液、酸性漂洗废水混合,采用氧化剂TSC(我院复配,属氯系配方)两次氧化后,用活性炭吸附,达到有效降低COD Cr的目的。 预处理分离出的乳化液清液与酸洗废液、酸性漂洗废水混合,其COD Cr为1000～1500mg/L,进行氧化处理再经砂滤,出水COD Cr降至 500mg/L,接着进行二次氧化处理,出水COD Cr降至200～300mg/L,最后经活性炭吸附,使出水COD Cr降至100mg/L以下,低于国家综合污水排放标准中所规定的COD Cr<150mg/L的要求。 3、磷化废水中的锌、铁、磷去除 磷酸为中强酸,在水中分三步解离,PO43-浓度随PH值升高而增大,因此,只要调整到合适的PH值,在磷化废液中会有大量PO43-产生如下沉淀：3Fe2++2PO43-=Fe3(PO4)2 Ksp=1×10-30 Fe3++PO43-=FePO4 Ksp=1.3×10-22 3Zn2++2PO43-=Zn3(PO4)2 Ksp=9.1×10-31 基于上述原理,将含有大量P、Zn、Fe的磷化废液与高浓度的碱洗废水混合,形成乳化液,pH值为7～8,使得大多数的P、Zn、Fe以锌、铁的磷酸盐沉淀形式存在于乳化液中,通过絮凝、沉降、分离而被除去。目前,许多企业所采用的预处理工艺便是基于上述原理。而对于从乳化
20号钢热处理综合实验报告
实验名称：20号钢热处理组织和硬度综合实验 一．实验目的 （1）了解并掌握20号钢的热处理工艺、。 （2）掌握20号钢正火的步骤、规范以及硬度的变化。 （3）学会观察20号钢正火后的显微组织结构，分析其性能变化的原因。 （4）学会解决实验过程中的问题，探索最佳20号钢热处理工艺。二．简述4种基本热处理工艺（退火、正火、淬火及回火）方法及钢热处理后的显微组织特征 金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。 钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 退火：将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢)，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。 正火：将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。 淬火：将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶
液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。 回火：为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。 三．简述洛氏硬度测定的基本原理及应用范围 洛式硬度（HR-）是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59或3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，有HRA,HRB,HRC三种硬度。 HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 另外： (1)HRC含意是洛式硬度C标尺， (2)HRC和HB在生产中的应用都很广泛
碳钢的热处理实验报告-(恢复)
碳钢的热处理实验报告-(恢复)
金属热处理实验报告 张金垚 41030165 材控102班
热处理实验报告（T8钢300℃回火） 一、实验目的 1、了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。 2、研究含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对钢热处理后性能的影响。 3、掌握洛氏硬度机的使用方法。观察热处理后钢的组织特征。 二、实验原理 1、钢的淬火 所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大于V临），以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。 为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。
（1）淬火温度的选择 选定正确的加热温度是保 证淬火质量的重要环节。淬火 时的具体加热温度主要取决于 钢的含碳量，可根据相 图确定（如图4所示）。对亚 共析钢，其加热温度为＋ 30～50℃，若加热温度不足（低 于），则淬火组织中将出现铁 素体而造成强度及硬度的降 低。对过共析钢，加热温度为 ＋30～50℃，淬火后可得到细 小的马氏体与粒状渗碳体。后 者的存在可提高钢的硬度和耐 磨性。 （2）保温时间的确定 淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。
表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定 加 热 温度(℃) 工件形状 圆柱形方形板形 保温时间 分钟/每毫 米直径 分钟/每毫 米厚度 分钟/每毫 米厚度 700 1.5 2.2 3 800 1.0 1.5 2 900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8 （3）冷却速度的影响 冷却是淬火的关键工序， 它直接影响到钢淬火后的组 织和性能。冷却时应使冷却速 度大于临界冷却速度，以保证 获得马氏体组织；在这个前提 下又应尽量缓慢冷却，以减少 钢中的内应力，防止变形和开 裂。为此，可根据C曲线图（如
钢铁的磷化处理
钢铁的磷化处理 【摘要】：本文主要介绍了磷化处理技术。磷化是指金属在酸性磷酸盐溶液中生成一层难溶的磷酸盐膜,以提高金属的耐蚀性和金属与涂层间的结合力。本文在介绍了中温、高温实验的基础上，采用对比的方法，重点研究了两种种磷化工艺和配方，针对工件在磷化处理中出现的问题，进行调查分析，寻找解决办法，从而进一步改良实验。本文致力于研究一种性能全面的钢铁中温、高温磷化工艺,且通过对磷化膜的性能的检测，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。 【关键词】磷化液高温磷化中温磷化酸度 前言 钢铁零件在含有锰、铁、锌、钙的磷酸盐溶液中进行化学处理，使其表面形成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做磷化处理（或磷酸盐处理）. 由于反应生成的磷化膜和基体结合牢固,且有微孔结构,所以具有良好的吸 附性能,大量用做涂料底层。另外,磷化膜还有良好的润滑性,电绝缘性和耐蚀性,使其广泛应用于汽车、轮船、机械制造、航空航天和家用电器等领域。我国磷化技术起步较晚,但经过近二十年的发展,我们在磷化技术的复配、机理研究等方面也获得了可喜的进步,从而大大提高了磷化膜的耐蚀性及漆膜的配套性。目前, 随着社会的发展与进步,人们对磷化产品的要求也愈来愈高,即不但希望它性能 优良,更希望它能满足社会的环境要求、人们的健康要求及经济要求。所以,无毒环保、低成本,高性能就成为近些年磷化领域的主要研究方向。并且,经过研究人员多年的努力,我国在这些研究领域里取得了瞩目的成果,推出了大量的适于各 种材料的磷化配方。 钢铁的磷化用途很广，如防腐、油漆底层、冷加工润滑、减摩、电绝缘等。目前，用于生产的磷化处理方法有：高温、中温、低温的磷化处理，四合一磷化处理等.磷化的主要目的是：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作用。本实验主要对中温，高温磷化做了一系列研究。 基本原理 1、磷化的定义 将钢铁、铝、锌及镀锌钢板等在某些以酸式磷酸盐为主，同时含有多种复合添加剂的溶液中经过化学处理，在固体材料或零件的表面上生成一定厚度以磷酸盐为主要成分，难溶于水的覆盖层，这种化学处理工艺过程称为磷化。 2、磷化膜的外观及组成 （1）外观：磷化膜的厚度为5—20um,由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色，特殊工艺可实现纯黑色、红色及彩色 磷酸盐转化膜外观呈灰色或黑色，是有一系列大小不同的晶体所组成，在晶体的联结点上形成细小裂缝的多孔结构。经过填充、浸油或涂漆处理后，在大气
国标 钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件 UDC62
国标钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件 UDC62.9.03 2009-06-02 10:09 本标准适用于钢铁工件涂漆前的磷化处理. 经处理所形成的磷化膜用作油漆底层, 以增强漆膜与钢铁基体的附著力及防护性, 提高钢铁工件的涂漆质量. 1. 磷化膜分类 2.1 待处理的工件应符合下列要求: 2.1.1 无特别规定时, 工件的机械加工, 成型, 焊接和打孔应在处理前完成. 2.1.2 工件的表面质量应符合技术文件的规定. 2.2 工件的热处理 特殊用途的零件, 应在磷化处理前消除应力及处理后消除氢脆. 2.3 前处理 2.3.1 工件表面的油污, 锈及氧化皮可用一种或几种方法清理. 2.3.2 脱脂后的工件, 不应有油脂, 乳浊液等污物, 其表面应能被水完全润湿. 2.3.3 酸洗后工件, 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. 2.3.4 喷抛丸清理后的工件, 不应有漏喷, 磨料粘附,锈蚀及油污, 其表面应露出金属本色. 2.4 磷化处理 2.4.1 磷化处理的主要施工方法可采用浸渍法, 喷淋法或浸喷组合的方法进行. 2.4.2 对于轻度油污或锈蚀的工件, 可以采用前处理和磷化或采用脱脂, 除锈, 磷化和钝化一步法进行. 2.4.3 磷化处理可以在以锌, 锰, 锌钙, 碱金属, 其他金属或氨的磷酸二氢盐为主要成分的溶液中进行. 2.4.4 磷化槽液的配制, 调整及管理应按工艺规定的要求进行. 2.4.5 盛装磷化液的槽体材料或衬里材料应耐磷酸盐腐蚀, 所有制作磷化设备的材料或接触槽液的材料应不影响磷化液及损害磷化膜质量. 2.4.6 工件表面生成的磷化膜应符合2.6, 2.7, 2.8 ,2.9条的技术要求. 2.5 后处理 2.5.1 为了提高磷化膜的耐腐蚀性能, 水洗后磷化工件建议在铬酸, 重铬酸盐或其他类型的钝化液中进行钝化. 2.5.2 磷化或钝化后的工件, 一般情况下应进行水洗, 为了提高工件表面的清
钢的热处理实验报告
预习报告 一、实验目的 1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程； 2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响； 3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。 二、实验原理 钢的热处理就是对钢在固态范围内的进行加热、保温和冷却，以及改变其内部组织，从而获得所需要的性能的一种加工工艺。热处理的基本工艺有退火、正火、淬火、回火等。 进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。正确选择这三者，是热处理成功的基本保证。 三、实验过程 1、设计可使材料达到实验性能要求的热处理工艺 2、对所给退火态试样进行硬度测定 3、按所给定工艺进行热处理 4、测定处理后试样的硬度以及检验所订工艺。对测试结果进行分析，必要时修改实验方案，重新实验 四、实验仪器 1、最高加热温度达1000℃的各种实验用箱式电阻炉 2、可供冷却的介质水和油 3、测试硬度的设备有洛氏硬度计 4、捆绑式样的细铁丝，夹持试样的铁钳
1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程； 2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响； 3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。 二、实验原理 1、加热温度的选择 (1) 退火加热温度 一般亚共析钢加热至A +(20~30)℃(完全退火)。共析钢和过共析钢加热至 c3 +(20~30)℃(球化退火)，目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切A c1 削性能。 (2) 正火加热温度 + (30~50)℃；过共一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢加热至A c1 析钢加热至A ccm+ (30~50)℃，即加热到奥氏体单相区。 (3) 淬火加热温度 一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢和过共析钢加热至A 十 c1 (30~50)℃； (4) 回火温度的选择 钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能按加热温度高低回火可分为三类：低温回火中温回火高温回火。 2、保温时间的确定 为了使工件内外各部分温度约达到指定温度、并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，必须在淬火加热温度下保温一定的时间。通常将工件升温和保温所需时间算在一起，统称为加热时间。 实际工作中多根据经验大致估算加热时间。一般规定，在空气介质中，升到规定温度后的保温时间，对碳钢来说，按工件厚度每毫米需一分钟到一分半钟估算；合金钢按每毫分二钟估算。在盐浴炉中，保温时间则可缩短为空气介质中保温时间的1/2~1/3。 3、冷却方法 热处理时的冷却方式要适当，才能获得所要求的组织和性能。 退火一般采用随炉冷却。 正火采用空气冷却，大件可采用吹风冷却。 淬火冷却方法非常重要，一方面冷却速度要大于临界冷却速度，以保证全部得到马氏体组织；另一方面冷却应尽量缓慢，以减少内应力，避免变形和开裂。为了解决上述矛盾，可以用不同的冷却介质和方法，使淬火工件在奥氏体最不稳定的温度范围内（650℃~550℃）快冷，超过临界冷却速度，而在M （300℃~100℃） s 点以下温度时冷却较慢。
钢铁的磷化处理
钢铁的磷化处理 摘要：金属磷化处理工艺可以改变金属表面原有的性质，从而提供新的物理特性或物理化学特性，因而广泛应用于金属的表面处理领域中。本文主要介绍钢铁的中温与高温磷化，通过实验来研究两种磷化膜的性质，对它们的原理、配方和生产工艺进行了简要的介绍。 关键词：机理，中温，高温，工艺 1.引言 磷化处理是指钢铁零件在含有锌、锰、钙、铁或碱金属的磷酸盐的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。磷化是钢铁表面处理的常用手段,磷化膜厚度一般为 5 μm-20 μm，为微孔结构,与基体结合牢固，具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属性及较高的电绝缘性等。磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。磷化处理所需设备简单,操作方便,成本低,生产效率高,被广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中[1]。 2.磷化膜的形成机理[2] 磷化处理是在含有锌、锰、铁的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中进行的。金 属的磷酸二氢盐可用通式M(H 2PO 4 ) 2 表示,M为金属。下面主要介绍磷化膜形成的 电化学机理。 从电化学的观点来看，磷化膜的形成可认为是微电池作用的结果。在微电池的阴极上发生氢离子的还原反应，有氢气析出： 2H+ + 2e = H 2 在微电池的阳极上，铁被氧化为离子进入溶液，并与H 2PO 4 -发生反应。由于 M2+的数量不断增加，pH值逐渐升高，促使反应向右进行，最终生成不溶性的正磷酸盐晶核，并逐渐长大。下面是阳极反应： M - 2e = M2+ M2++2H 2PO 4 -= M(H 2 PO 4 ) 2 M(H 2PO 4 ) 2 = MHPO 4 +H 3 PO 4
工厂化学实验报告表格
工厂化学实验报告表格 篇一：综合实验预习报告 实验目的 通过陶瓷工艺设计性综合实验，达到以下目的： （1）了解常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用；（2）掌握坯料配方设计和实验研究方法；（3）掌握实验技能，提高动手能力；（4）提高分析问题和解决问题的能力； （5）为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2、实验安排 查找相关资料，进行长石质日用陶瓷坯料的配方设计，完成实验预习报告。实验过程性能测试 泥浆的流动性性能测试瓷坯的抗弯强度测试 完成实验总结报告 3.实验方案设计 长石质日用瓷使用的各种原料 各原料的化学组成（1）实验室原材料的化学组成 表1实验原料的化学组成（wt%） 原料石英长石生砂石碱矸滑石粉洪江土苏州土SiO2 Al2O3Fe2O3TiO2
--－－ CaO- MgO- K2O--－ Na2O--－ 烧失量 3,各原料的作用及适宜范围（1）粘土 软质：硬度低，可塑性、结合性好，杂质较多，成泥后干燥收缩率大，烧后白度低。苏州土、洪江土、碱矸（实验室提供）等。 硬质：硬度较高，可塑性、结合性较差，杂质少，干燥收缩率小，烧后白度高。实验室提供大同土（生砂石）。粘土在陶瓷坯料中的作用： a、赋予坯料以可塑性或结合性。保证成型性能及泥浆稳定性。强可塑性粘土一般小于15% b、赋予以一定的干燥强度。保证后续工序顺利进行 c、构成坯体的主体，总量一般50％左右。 d、烧成过程中转化为莫来石等铝硅化合物，构成坯体和材料的骨架。长石 钾、钠长石，K2O（Na2O）?Al2O3?6SiO2硬度莫氏
5~6级；无可塑性，瘠性原料。钾长石：肉红色透明感岩石；熔融温度1200～1220℃，高温黏度较大，对黏土和石 英的溶解能力较低。 钠长石：淡肉红色略白色透明感岩石；熔融温度1180～1200℃，高温黏度较小，对黏土和石英的溶解能力 较高。长石在坯料中的作用： a、约1000℃长石开始熔融，液相填充于固相颗粒之间，提高坯体的致密度，冷却后转化为玻璃相与固相颗粒牢固 结合，提高产品的强度、透明度等性能。 b、溶解黏土和长石，在液相中析出晶须状莫来石晶体，提高产品的强度、热稳定性等。 C、降低干燥收缩，提高干燥速度。 d、降低烧成温度，实验室提供山西闻喜长石引入量20%~40%。（3）石英 理论组成：SiO2；熔点：1713℃；硬度：莫氏7级；白色块状或砂状，瘠性原料。晶型转变：β-石英?α-石英（573℃）ΔV＝％，实验室提供河南石英砂引入量 20%~40%。 石英在陶瓷坯料中的作用： a、高温下部分溶解于液相，提高液相的高温黏度，未 熔石英颗粒与黏土转化物一起构成坯体骨架，防止产品变形。
热处理实验报告
《热处理实验》报告 实验名称金属材料热处理实验 学院高等工程师学院 专业班级材E152 姓名魏学源 学号41518120 2018年6月1日
目录 一、实验目的 (3) 二、实验工艺及原理 (3) 1.金属热处理 (3) 2.热处理方法及目的 (3) 3.热处理后的组织 (4) 4.硬度测量原理 (6) 三、实验仪器与设备 (6) 四、实验步骤及具体操作： (6) 1.试样热处理 (6) 2.硬度测量 (7) 3.显微组织观察 (7) 五、实验结果与分析 (8) 实验一：45号钢860°C保温30min水淬，400°C回火40分钟空冷显微组织分析 (8) 实验二：不同试样不同热处理后组织和性能 (9) 1.热处理工艺对试样影响 (10) 1.1淬火温度对试样影响 (10) 1.2冷却速度对试样的影响 (11) 1.3回火工艺对试样影响 (12) 2.合金元素对试样影响 (15) 2.1合金元素对热处理方法的影响 (15) 2.2合金元素对淬硬性的影响 (17) 六、结论 (17) 七、参考文献 (18)
一、实验目的 （1）熟悉基本热处理（淬火、回火）的工艺方法； （2）了解基本的金相分析方法（磨样、抛光、观察金相显微镜）； （3）练习使用洛氏硬度计； （4）熟悉和了解不同组织所对应的微观形貌； （5）分析热处理钢种（含碳量，合金成分）以及热处理工艺（热处理加热温度，冷却速度）的对比对材料组织、性能的影响。 二、实验工艺及原理 1.金属热处理 金属热处理就是在固相状态下，通过温度的变化，即加热—>保温—>冷却的方式，使原有的组织发生固态相变，从而改变原有的相组成以及组织结构等，从而使我们获得所要求性能的一种工艺操作，从而可以充分发挥金属材料的潜力。常用的热处理手段有：退火，正火，淬火，回火，以及表面处理和形变处理。2.热处理方法及目的 2.1淬火 淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体
钢铁的磷化处理注意事项
钢铁的磷化处理注意事项 钢铁的磷化处理注意 钢铁的磷化处理 一、概述 钢铁零件在含有锰、铁锌、钙的磷酸盐溶液中，进行化学处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做磷化处理（或称磷酸盐处理）。 二、磷化膜的外观及组成 1、外观：由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色，特殊工艺可实现 纯黑色、红色及彩色。 2、组成：磷酸盐[Me3(PO4)2]或磷酸氢盐(MeHPO4)晶体组成。 三、特点 1、大气条件下稳定，与钢铁氧化处理相比，其耐腐蚀性较高，约高2-10倍， 再进行重铬酸盐填充，浸油或涂漆处理，能进一步提高其耐腐蚀性。 2、具有微孔隙结构，对油类、漆类有良好的吸附能力。 3、对熔融金属无附着力。 4、磷化膜有教高的电绝缘性能。 5、厚度一般为10-20μm，因为磷化膜在形成过程中相应地伴随着铁进行溶解， 所以尺寸改变较小。 四、用途 1、防腐。 2、涂装底层，润滑性，再冷变形加工工艺中，能氧化摩擦，减少加工裂纹和表 面拉伤。 3、要用来防止粘附低熔点的熔融金属。 4、变压器、电机的转子、定子及其他电磁装置的硅钢片均用磷化处理，而原金 属的机械性能、强度、磁性等基本不变。 五、小结 所需用的设备简单，操作方便，成本低，生产效率高，保护膜又有不少优点，因此在汽车、船舶、机器制造及航空工业都得到广泛的应用。 六、磷化种类 用于生产的磷化处理方法有：高温、中温、低温的磷化处理，四合一磷化处理及黑色磷化处理等。 1、高温磷化处理：在90-98℃的温度下进行，溶液的游离酸度于总酸度的比值 为1∶6-9，处理时间为15-20分钟。 特点：耐腐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较高，速度快，磷化膜粗细均 匀。溶液加热时间长，挥发量大，成分变化快，磷化膜易夹杂沉淀，沉淀物
碳钢热处理实验
碳钢热处理实验报告 专业: 班级: 组别: 组员名单： XX大学机电工程系 指导老师： 20XX年X月 碳钢的热处理实验
一．实验目的 （1）了解碳钢热处理工艺操作。 （2）学会使用马氏体测量材料的硬度性能值。 （3）探讨淬火温度、淬火冷却速度、回火温度对40钢和T12钢的组织和性能的影响。 （4）巩固课堂教学所学相关知识，体会材料的成分—工艺—组织性能之间关系。 二、概述 热处理是一种很重要的热加工工艺方法，也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。热处理的主要目的是改变钢的性能，其中包括使用性能及工艺性能。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。 热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织结构可以发生一系列变化。采用不同的热处理工艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从而获得所需要的性能。 钢的热处理基本工艺方法可分为退火、正火、淬火和回火等。 三．实验原理 (1)钢的热处理 1.钢的退火： 钢的退火指将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却的过程。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。 2.钢的正火: 正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，降低材料的硬度。 3.钢的淬火： 所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大于V临），以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。 为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。