鋼絲的磷化處理

1、鋼絲的磷化處理磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程， 所形成的磷酸鹽 轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。 磷化的目的主要是： 給基體金屬提供保護(hù)， 在一定程度上 防止金屬被腐蝕； 用于涂漆前打底， 提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力； 在金屬 冷加工工藝中起減摩潤滑使用。磷化處理工藝應(yīng)用于工業(yè)己有 90 多年的歷史， 大致可以分為三個時期 : 奠定磷化技術(shù)基礎(chǔ)時期、磷化技術(shù)迅速發(fā)展時期和廣泛 應(yīng)用時期。磷化膜用作鋼鐵的防腐蝕保護(hù)膜，最早的可靠記載是英國 Charles Ross于1869年獲得的專利(B.P.No.3119)。從此，磷化工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。 在近一個世紀(jì)的漫長歲月中， 磷化處理技

2、術(shù)積累了豐富的經(jīng)驗， 有了許多重大的 發(fā)現(xiàn)。一戰(zhàn)期間，磷化技術(shù)的發(fā)展中心由英國轉(zhuǎn)移至美國。1909 年美國T.W.Coslet 將鋅、氧化鋅或磷酸鋅鹽溶于磷酸中制成了第一個鋅系磷化液。這 一研究成果大大促進(jìn)了磷化工藝的發(fā)展，拓寬了磷化工藝的發(fā)展前途。Parker防銹公司研究開發(fā)的Parco Power配制磷化液，克服T許多缺點，將磷化處理時 間提高到 lho 1929 年 Bonderizing 磷化工藝將磷化時間縮短至 10min, 1934 年 磷化處理技術(shù)在工業(yè)上取得了革命性的發(fā)展， 即采用了將磷化液噴射到工件上的 方法。二戰(zhàn)結(jié)束以后，磷化技術(shù)很少有突破性進(jìn)展，只是穩(wěn)步的發(fā)展和完善。磷

3、化廣泛應(yīng)用于防蝕技術(shù)， 金屬冷變形加工工業(yè)。 這個時期磷化處理技術(shù)重要改進(jìn) 主要有: 低溫磷化、各種控制磷化膜膜重的方法、連續(xù)鋼帶高速磷化。當(dāng)前，磷 化技術(shù)領(lǐng)域的研究方向主要是圍繞提高質(zhì)量、 減少環(huán)境污染、節(jié)省能源進(jìn)行。(二) 磷化是常用的前處理技術(shù)， 原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理， 主要應(yīng)用于鋼鐵表面 磷化，有色金屬(如鋁、鋅)件也可應(yīng)用磷化。 (三)磷化基礎(chǔ)知識 磷化原理1、磷化工件(鋼鐵或鋁、鋅件)浸入磷化液(某些酸式磷酸鹽為主的溶液) ，在表面沉積形成一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)換膜的過程，稱之為磷化。 2、磷化原理鋼鐵件浸入磷化液(由 Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(

4、H2PO4)2組成的酸性稀水溶液，PH值為1-3，溶液相對密度為1.05-1.10 )中，磷化膜的 生成反應(yīng)如下：吸熱 3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2 J +4H3PO4或吸熱吸熱 3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2 +4H3PO4吸熱鋼鐵工件是鋼鐵合金，在磷酸作用下，F(xiàn)e和FeC3形成無數(shù)原電池，在陽極區(qū)，鐵開始熔解為Fe2+,同時放出電子。 Fe+2H3PO4 Fe (H2PO4)2+H2T FeFe2+ +2e-在鋼鐵工件表面附近的溶液中 Fe2+不斷增加，當(dāng)Fe2+與HPO42- PO43-濃度大于磷酸鹽的溶度積時，產(chǎn)生沉淀，在工件表面形成磷化膜：Fe(H2PO4)

5、2 FeHPO4 + H3PO4Fe+Fe(H2PO4)2 2FeHPO4 + H2T 3FeHPO4 Fe 3(PO4)2 J + H3PO4Fe+ 2FeHPO4 Fe 3(PO4)0 +H2 T陰極區(qū)放出大量的氫：2H+2e- H2T O2 + 2H20 + 4e- 4OH-總反應(yīng)式：吸熱 3Zn(H2PO4)2Zn3(PO4)2J +4H3PO4吸熱吸熱Fe+3Zn(H2PO4)2Zn3(PO4)2J +2FeHPOJ4 +3H3PO4+2H2T放熱磷化分類1、按磷化處理溫度分類(1)高溫型80 90C處理時間為10-20分鐘，形成磷 化膜厚達(dá) 10-30g/m2, 溶液游離酸度與總酸

6、度的比值為 1：(7-8)優(yōu)點：膜抗蝕力 強(qiáng)，結(jié)合力好。缺點：加溫時間長，溶液揮發(fā)量大，能耗大，磷化沉積多，游離 酸度不穩(wěn)定，結(jié)晶粗細(xì)不均勻，已較少應(yīng)用。(2)中溫型50-75 C,處理時間5-15 分鐘，磷化膜厚度為1-7 g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1: (10-15)優(yōu) 點：游離酸度穩(wěn)定，易掌握，磷化時間短，生產(chǎn)效率高，耐蝕性與高溫磷化膜基 本相同，目前應(yīng)用較多。(3)低溫型30-50 C節(jié)省能源，使用方便。(4)常溫型 10-40 C常(低)溫磷化(除加氧化劑外，還加促進(jìn)劑)，時間10-40分鐘，溶液 游離酸度與總酸度比值為 1： (20-30)，膜厚為 0.2-7 g/m2

7、 。優(yōu)點：不需加熱， 藥品消耗少，溶液穩(wěn)定。缺點：處理時間長，溶液配制較繁。 2、按磷化液成分 分類( 1 )鋅系磷化( 2)鋅鈣系磷化( 3)鐵系磷化( 4)錳系磷化( 5)復(fù)合磷 化 磷化液由鋅、鐵、鈣、鎳、錳等元素組成。 3、按磷化處理方法分類( 1) 化學(xué)磷化將工件浸入磷化液中，依靠化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)磷化，目前應(yīng)用廣泛。 (2) 電化學(xué)磷化在磷化液中，工件接正極，鋼鐵接負(fù)極進(jìn)行磷化。 4、按磷化膜質(zhì)量 分類(1)重量級(厚膜磷化)膜重 7.5 g/m2 以上。 (2)次重量級(中膜磷化) 膜重 4.6-7.5 g/m2 。( 3)輕量級(薄膜磷化)膜重 1.1-4.5 g/m2 。( 4)次輕量 級(特薄膜磷化)膜重 0.2-1.0 g/m2。 5、按施工方法分類( 1)浸漬磷化 適 用于高、中、低溫磷化 特點：設(shè)備簡單，僅需加熱槽和相應(yīng)加熱設(shè)備，最好用 不銹鋼或橡膠襯里的槽子， 不銹鋼加熱管道應(yīng)放在槽兩側(cè)。 （ 2）噴淋磷化 適用 于中、低溫磷化工藝，可處理大面積工件，如汽車、冰箱、洗衣機(jī)殼體。特點：