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钢材怎样磷化处理?
??:未知 ??:admin ??:2019-07-30 ??:
 

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  磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转化膜处理。工程上应用主要是钢铁件表面磷化,但有色金属如铝、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),在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为磷化。

  把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐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,叫做金属的磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构,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(Sn、Al、Zn)性及较高的电绝缘性等。

  涂装前磷化的作用:增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力;提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性;提高装饰性。

  非涂装磷化的作用:提高工件的耐磨性,令工件在机加工过程中具有润滑性;经适当的后处理,可提高工件的耐磨性。

  磷化用途: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。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。

  磷化的必要性:钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂(除油)、除锈、表调、磷化。然而由于工件表面的状况不同,则生产工艺也有所不同,有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有的工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝对不可缺少的。

  在涂装处理过程中,如果不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,就会使钢铁表面的涂层产生脱落,失去了涂装的意义。

  目前,国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化,存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。

  为解决以上问题,常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。常温磷化不仅可以有效地降低能源消耗,还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。

  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。

  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。

  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作用。

  钢丝、焊接钢管拉拔 单位面积上膜重1-10 g/m^2;精密钢管拉拔 单位面积上膜重4-10 g/m^2;钢铁件冷挤压成型 单位面积上膜重大于10 g/m^2。

  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/m^2;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/m^2。磷化涂层钢丝绳也是利用磷化膜的减摩、耐磨作用。

  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)。

  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

  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,

  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,

  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

  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。

  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

  2、 中温磷化处理:在60-70℃的温度下进行。溶液游离酸度与总酸度比值为1∶(10-15),处理时间为7-15分钟。

  3、 常温磷化处理:在室温下进行,溶液的游离酸度与总酸度的比值为1∶(20-30),处理时间为10-15分钟。

  1) 总酸度:提高总酸能加速磷化反应,使膜层薄而细致。过高,常常使膜层过

  2) 游离酸度:过高会使磷化反应时间延长,磷化膜晶粒粗大多孔,耐腐蚀性降

  当游离度过底时,可加入磷酸锰铁盐和磷酸二氢锌,约5-6g/升,升高1“点”,

  当总酸过低时,可加入硝酸锌,20-22g/升或硝酸锰大约在40-45g/升,可

  2、 Zn+2离子:加快磷化速度,使磷化膜致密,结晶闪硕有光。低时,磷化膜

  疏松发暗。过高(特别是在Fe+2和P2O3较高时),晶粒粗大,排列紊乱,脆

  3、 Mn+2离子:可以提高磷化膜的硬度,附着力和耐腐蚀性,颜色加深,结晶

  4、 Fe+2离子:在高温磷化中Fe+2很不稳定,易被氧化为Fe+3离子转变为磷

  围也比较宽。但Fe+2易被氧化成Fe+3离子而沉淀出来,转变为磷酸高铁,

  (0.01-0.03g/L)一氧化氢时,Fe+2即相对稳定,这时,溶液中因有少量

  有白色浮灰,防护能力降低,耐热性也有所降低。中温磷化Fe+2(1-3.5g/L),

  2)过多的亚铁离子可以用双氧水除去,每降低1g,约需30%H2O21ml和ZnO0.5g。

  5、 P2O5: 能加速磷化速度,使膜疏密,晶粒闪烁发光。低时,膜致密性和耐腐

  6、 NO3根离子:硝酸根可以加快磷化速度,提高磷化膜的致密性,并且可降低

  7、 F离子:是一种有效活化剂,加速磷化速度,使晶粒致密,耐腐蚀性增强。

  8、 NO2根离子:常稳溶液中大大加快磷化速度,减少膜孔隙使结晶细致,提高

  9、 温度的影响:温度高加快磷化速度,提高附着力,硬度、耐腐蚀性,但在高

  11、SO4 根离子:使磷化过程延长,膜多孔易锈≤0.5g/升,过高SO4用硝酸钡

  沉淀,,1gSO4须用2.72gBaNO3,钡盐不宜过量,否则,磷化结晶粗大,反

  13、CL-1:危害性与SO4相似,≤0.5g/L,过多用硝酸银沉淀,然后用铁屑或铁

  14、Cu+2:浸蚀或磷化溶液中含有铜离子时,膜表面发红,抗蚀能力降低,Cu+2


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