磷化影響因素

游離酸度和總酸度的影響 （一）游離酸度 所謂游離酸度是指磷化液中游離態(tài)氫離子的濃度，它主要由磷酸和其它酸電離產(chǎn)生。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫離子濃度逐漸降低，PH值上升。 當(dāng)磷化液中的游離酸度過高時，鋼鐵件表面腐蝕反應(yīng)過快，反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡過多，阻礙磷化膜的形成，使磷化膜結(jié)晶粗大、疏松、易泛黃、抗腐蝕能力差。 溶液中酸度過低時，腐蝕反應(yīng)進(jìn)行緩慢，磷化膜難以形成，溶液中沉淀物多，膜呈浮粉狀，產(chǎn)生掛灰。 （二）總酸度 總酸度也稱為全酸度，是指磷化液中化合酸（H2PO4-）和游離酸濃度的總和。化合酸起著離解出游離態(tài)的H+維持溶液中的酸比，保持溶液酸度平衡的作用。同時化合酸的酸根又是參與成膜的主要成分。提高總酸度可以增加磷化膜的生成速度，而且成膜細(xì)致、均勻。增加總酸度還可適當(dāng)降低磷化液的溫度。但總酸度過高，游離酸度太低，也會降低腐蝕速度，成膜也易產(chǎn)生浮粉物；總酸度過低、則反應(yīng)速度緩慢，磷化膜生成困難。 （三）酸比 酸比是保證處理液相對平衡的一個數(shù)值，酸比的計算方法為： 溶液的酸比=游離酸度/總酸度 不同品種磷化液的酸比比值不同。一般，酸比比值越高，磷化膜越細(xì)、越薄，但酸比過高時，不易成膜，皮膜易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，磷化液中沉淀多；酸比比值過低時，皮膜結(jié)晶粗大、疏松。 七、溫度的影響 磷化處理隨著溫度的升高，其反應(yīng)加快。磷化液配制后，溶液中的酸比隨溫度的變化而變化，溫度升高，酸比升高，如果再降低溫度時，酸比并不隨之降低，這個反應(yīng)是不可逆的。這是因?yàn)榱谆褐械闹饕煞至姿岫滗\在溫度升高時分解產(chǎn)生H+，增加了游離酸濃度，并產(chǎn)生磷酸鋅沉淀的緣故。 3Zn（H2PO4）2 Zn3（PO4）4H3PO4 在游離酸度增加的同時，磷化鋅的大量沉淀使磷化液損失很大，因此，在實(shí)際操作過程中，一定要根據(jù)工藝規(guī)定的溫度進(jìn)行磷化處理。否則，會大量浪費(fèi)原材料，破壞液體的內(nèi)部平衡。 對于同一配方的磷化液，溫度越高，磷化膜形成越快，磷化膜加厚，防腐蝕性能提高；但溫度過高時，工件表面磷化膜質(zhì)量降低并易附著灰塵和微粒，影響工件涂裝后涂膜的附著力。溫度過低時，反應(yīng)速度減慢，磷化膜成膜不充分，結(jié)晶顆粒大，防蝕性能低。 影響因素1、溫度 溫度愈高，磷化層愈厚，結(jié)晶愈粗大。 溫度愈低，磷化層愈薄，結(jié)晶愈細(xì)。 但溫度不宜過高，否則Fe2+ 易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不穩(wěn)定。 2、游離酸度 游離酸度指游離的磷酸。其作用是促使鐵的溶解，已形成較多的晶核，使膜結(jié)晶致密。 游離酸度過高，則與鐵作用加快，會大量析出氫，令界面層磷酸鹽不易飽和，導(dǎo)致晶核形成困難，膜層結(jié)構(gòu)疏松，多孔，耐蝕性下降，令磷化時間延長。 游離酸度過低，磷化膜變薄，甚至無膜。 3、總酸度 總酸度指磷酸鹽、硝酸鹽和酸的總和?？偹岫纫话阋钥刂圃谝?guī)定范圍 上限為好，有利于加速磷化反應(yīng)，使膜層晶粒細(xì)，磷化過程中，總酸度不斷下降，反映緩慢。 總酸度過高，膜層變薄，可加水稀釋。 總酸度過低，膜層疏松粗糙。 4、PH值 錳系磷化液一般控制在2-3之間，當(dāng)PH3時，共件表面易生成粉末。當(dāng)PH1.5時難以成膜。鐵系一般控制在3-5.5之間。 5、溶液中離子濃度 溶液中Fe2+極易氧化成 Fe3+，導(dǎo)致不易成膜。但溶液中Fe2+濃度不能過高，否則，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蝕性及耐熱性下降。 Zn2+的影響，當(dāng)Zn2+濃度過高 ，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；當(dāng)Zn2+濃度過低，膜層疏松變暗。 磷化渣1、磷化渣的影響 磷化中生成的磷化渣，既浪費(fèi)藥品又加大清渣工作量，處理不好還影響磷化質(zhì)量，視為不利。 磷化中在生成磷化渣的同時還會揮發(fā)出磷酸，有助于維持磷化液的游離酸度，保持磷化液的平衡，視為有利。 2、磷化渣生成的控制 降低磷化溫度。 降低磷化液的游離酸度。 提高磷化速度，縮短磷化時間。 提高NO-3 與PO3-4的比值。常見故障產(chǎn)生的主要原因解決方法工件表面均勻泛黃，但均勻疏松的磷化膜1 總酸度低、酸比低2 促進(jìn)劑濃度低3 磷化溫度低、時間短1 補(bǔ)加磷化液和堿2 補(bǔ)加促進(jìn)劑3 提高溫度4 延長時間磷化成膜速度慢，但延長磷化時間仍可形成均勻完整膜1 表面調(diào)整能力不強(qiáng)2 促進(jìn)劑濃度不夠3 酸比低4 磷化溫度低1 改進(jìn)表調(diào)或換槽2 補(bǔ)加促進(jìn)劑3 補(bǔ)加堿4 提高溫度磷化膜局部塊狀條狀掛灰，掛灰處磷化膜不均勻，有時彩色膜1 工件在進(jìn)入磷化槽前已經(jīng)形成二次黃綠銹2 表面調(diào)整能力差3 磷化液中雜質(zhì)多1 加快工序間周轉(zhuǎn)或?qū)嵤┧けＷo(hù)2 改進(jìn)表調(diào)3 更換槽液磷化膜均勻出現(xiàn)彩色膜或均勻掛白1 促進(jìn)劑含量過高2 表調(diào)失去作用或是表調(diào)后水洗過度3 磷化液雜質(zhì)過多、老化1 讓促進(jìn)劑自然降低2 加強(qiáng)表調(diào)3 換槽工件表面覆蓋一層結(jié)晶體1 游離酸度過低2 溫度過高1 加一些磷酸2 降低溫度槽液沉渣過多1 促進(jìn)劑濃度過高2 游離酸度過高3 工件磷化時間過長4 中和過度形成結(jié)晶沉淀1 讓其自然降低2 補(bǔ)加堿3 縮短時間4 補(bǔ)加磷酸缺陷及防止方法 1、磷化膜結(jié)晶粗糙多孔產(chǎn)生原因：磷化槽液中游離酸度過高，磷化液中氧化劑量不足，槽液中亞鐵離子含量過高，零件表面有殘酸，發(fā)生過腐蝕。防止方法：降低槽液中游離酸的含量，增加氧化劑比例，加雙氧水進(jìn)行調(diào)整，加強(qiáng)中和及水洗，控制酸洗濃度和時間。 2、表面粘附白色粉狀沉淀產(chǎn)生原因：槽液中游離酸度低，游離磷酸量少，含鐵離子少，零件表面氧化物未除凈，溶液中氧化劑過量，總酸度過高，槽內(nèi)沉淀物過多。防止方法：補(bǔ)充磷酸二氫鋅，在特殊情況下可加磷酸調(diào)整游離酸度，磷化溶液中應(yīng)留一定量的沉淀物，使新配槽液與老槽液混合使用；加強(qiáng)酸洗，充分進(jìn)行水洗；停加氧化劑，調(diào)整酸的比值；清除過多的沉淀物。 3、磷化膜不均勻、發(fā)花或有斑點(diǎn)產(chǎn)生原因：除油不干凈，槽液溫度過低，表面鈍化，游離酸度和總酸度的比例失調(diào)。賣儀器網(wǎng)防止方法：加強(qiáng)除油清洗，適當(dāng)提高槽液溫度，加強(qiáng)酸洗，將酸比調(diào)整到工藝規(guī)定范圍。 4、磷化膜的耐腐蝕性差和生銹產(chǎn)生原因：磷化膜晶粒過粗或過細(xì)，游離酸含量過高，表面過腐蝕，溶液中磷酸鹽含量不足，表面有殘酸。防止方法：調(diào)整游離酸度與總酸度的比例；降低游離酸含量，可加氧化鋅或氫氧化鋅；控制酸洗過程；補(bǔ)充磷酸二氫鹽；加強(qiáng)中和與水洗過程。 磷化的時間主要根據(jù)產(chǎn)品配方的要求在額定工藝溫度