磷化處理工藝

1、磷化處理工藝關(guān)于磷化處理工藝 1防銹磷化工藝 磷化工藝的早期應(yīng)用是防銹，鋼鐵件經(jīng)磷化處理形成一層磷化膜，起到防銹作用。經(jīng)過磷化防銹處理的工件防銹期可達(dá)幾個月甚至幾年（對涂油工件而言），廣泛用于工序間、運輸、 包裝貯存及使用過程中的防銹，防銹磷化主要有鐵系磷化、鋅系磷化、鎰系磷化三大品種。鐵系磷化的主體槽液成分是磷酸亞鐵溶液，不含氧化類促進(jìn)劑，并且有高游離酸度。 這種鐵系磷化處理溫度高于 95 C,處理時間長達(dá) 30min以上，磷化膜重大于 10g/m2,并且有除銹 和磷化雙重功能。這種高溫鐵系磷化由于磷化速度太慢，現(xiàn)在應(yīng)用很少。鎰系磷化用作防銹磷化具有最佳性能，磷化膜微觀結(jié)構(gòu)呈顆粒密堆集狀，是

2、應(yīng)用最為廣泛的防銹磷化。加與不加促進(jìn)劑均可，如果加入硝酸鹽或硝基月瓜促進(jìn)劑可加快磷化成膜速度。通常處理溫度80100C,處理時間1020min ,膜重在7.5克/m2以上。鋅系磷化也是廣泛應(yīng)用的一種防銹磷化，通常采用硝酸鹽作為促進(jìn)劑，處理溫度8090 C,處理時間1015min ,磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微觀結(jié)構(gòu)一般是針片緊密堆集型。 防銹磷化一般工藝流程： 除油除銹一一水清洗一一表面調(diào)整活化 一一磷化一一水清洗一一銘酸鹽處理 一一烘干一一 涂油脂或染色處理 通過強(qiáng)堿強(qiáng)酸處理過的工件會導(dǎo)致磷化膜粗化現(xiàn)象，采用表面調(diào)整活化可細(xì)化晶粒。鋅系磷化可采用草酸、膠體鈦表調(diào)。鎰系磷化可采用不溶性

3、磷酸鎰懸浮液活化。鐵系磷化一般不需要調(diào)整活化處理。磷化后的工件經(jīng)銘酸鹽封閉可大幅度提高防銹性，如再經(jīng)過涂油或染色處理可將防銹性提高幾位甚至幾十倍，見表 1。 表1磷化膜與涂油復(fù)合對耐蝕性的影響材料 出現(xiàn)銹蝕時間（h）（鹽霧你發(fā)的這個詞被禁止發(fā)行B117-64 ）裸鋼 0.5 鋼+涂油 15.0 鋼+16g/m2鋅磷化 4.0 鋼+鋅磷化+涂油 550.0摘自 Freeman D B.Phosphating and Metal Pretreatment Woodhead-Faukner,1986.2耐磨減摩潤滑磷化工藝對于發(fā)動機(jī)活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機(jī)一類工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運動摩

4、擦， 要求工件能減摩、耐摩。鎰系磷化膜具有較高的硬度和熱穩(wěn)定性，能耐磨損，磷化膜具有較好的減摩潤滑作用。因此，廣泛應(yīng)用于活塞環(huán)，軸承支座，壓縮機(jī)等零部件。這類耐磨減摩 磷化處理溫度70100 C,處理時間1020min ,磷化膜重大于 7.5g/m2。在冷加工行業(yè)如：接管、拉絲、擠壓、深拉延等工序，要求磷化膜提供減摩潤滑性能，一般 采用鋅系磷化，一是鋅系磷化膜皂化后形成潤滑性很好的硬脂酸鋅層，二是鋅系磷化操作溫度比較低，可在 40、60或90 c條件下進(jìn)行磷化處理，磷化時間410min ,有時甚至幾十秒鐘即可，磷化膜重量要求R3g/m2便可。工藝流程是：耐磨減摩磷化減摩潤滑磷化（冷加工） 除油

5、除銹除油除銹 水清洗水清洗 鎰系磷化鋅系磷化 水清洗水清洗 干燥皂化（硬脂酸鈉）涂潤滑油脂干燥3漆前磷化工藝涂裝底漆前的磷化處理，將提高漆膜與基體金屬的附著力，提高整個涂層系統(tǒng)的耐腐蝕能力；提供工序間保護(hù)以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問題是磷化膜必須與底漆有優(yōu)良的配套性，而磷化膜本身的防銹性是次要的，磷化膜細(xì)致密實、膜薄。當(dāng)磷化膜粗厚時，會對漆膜的綜合性能產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。磷化體系與工藝的選定主要由：工件材質(zhì)、油銹程度、幾何形狀；磷化與涂漆的時間間隔；底漆品種和施工方式以及相關(guān)場地設(shè)備條件決定。一般來說，低碳鋼較高碳鋼容易進(jìn)行磷化處理，磷化成膜性能好些。對于有銹（氧化皮）工件必須經(jīng)過酸洗工序，

6、 而酸洗后的工件將給磷化帶來很多麻煩，如工序間生銹泛黃， 殘留酸液的清除，磷化膜出現(xiàn)粗化等。酸洗后的工件在進(jìn)行鋅系、鋅鎰系磷化前一般要進(jìn)行表面調(diào) 整處理。在間歇式的生產(chǎn)場合，由于受條件限制，磷化工件必須存放一段時間后才能涂漆，因此要求磷化膜本身具有較好的防銹性。如果存放期在10天以上，一般應(yīng)采用中溫磷化，如中溫鋅系、中溫鋅鎰系、中溫鋅鈣系等，磷化膜的厚度最好應(yīng)在2.04.5g/m2之間。磷化后的工件應(yīng)立即烘干，不宜自然涼干，以免在夾縫、焊接處形成銹蝕。如果存放期只有35天，可用低溫鋅系、輕鐵系磷化，烘干效果會好于自然涼干。單室噴淋磷化工藝整個前處理工藝只有一個噴室，在噴室的下面有多個貯液槽體，

7、不同的處理液噴淋工件后流回各自的槽體中。例如首先噴淋脫脂液，待脫脂液流回脫脂槽后，關(guān)閉閥門；然后噴淋水洗， 水洗完成后關(guān)閉水洗閥門；下一步再噴淋磷化液， 這種單室處理方法可實行如下幾種工藝流程：脫脂一一磷化 七合一 （輕鐵系）一一水清洗一一（銘封閉）一一出件。脫脂一一水清洗一一磷化一一水清洗一一（銘封閉）一一出件脫脂一一水清洗一一表面調(diào)整一一磷化一一水清洗一一（銘封閉）一一出件這種磷化工藝一般不提倡安排酸洗工序，以免造成設(shè)備腐蝕或產(chǎn)生工序間銹蝕。單室工藝設(shè)備少占用場地小，簡便易行，但浪費較大，僅適合于批量少的間歇式生產(chǎn)場合。與此相似的另一種方法，采用外圍小容量罐體盛處理液，通過泵與管道抽液后與

8、熱水混合后噴淋在工件 上達(dá)到脫脂、磷化效果，噴淋后藥液不回收，這種方法更簡單，但浪費更大。多室標(biāo)準(zhǔn)”工位磷化工藝：預(yù)脫脂 5070 c 12min脫脂 5070 c 24min水清洗12道 常溫0.51.0min表面調(diào)整 常溫0.51.0min磷化 3560 c 26min水清洗2道 常溫0.51.0min去離子水洗 常溫0.51.0min銘酸鹽處理 4070 c 0.51.0min烘干低于180 C處理方式可采用全噴淋、全浸泡、噴淋 -浸泡結(jié)合三種方式。對家用電器行業(yè)一般采用全噴淋方式，它效率高，整個前處理只需要十幾分鐘即可完成，節(jié)省場地設(shè)備。汽車行業(yè)流行采用噴淋-浸泡相結(jié)合的方式。表面調(diào)整

9、工序并非必須，表調(diào)劑加到脫脂槽內(nèi)也可達(dá)到相同效果。磷化后的去離子水洗必不可少。磷化后的銘酸鹽處理，可提高整個涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性能（見表2）,但由于銘的環(huán)境污染問題，因此應(yīng)慎使用。表2銘酸鹽處理對漆膜耐蝕性能影響劃痕3mm擴(kuò)散時間（h）（鹽霧你發(fā)的這個詞被禁止發(fā)行B117-64 ）去離子水洗銘酸鹽處理輕鐵系 0.5 48 96鋅系 2.0144 240鋅鈣系 1.2216 288鋅系 2.0192 312鋅鈣系 2.5 264 360*數(shù)據(jù)來源與表1相同混合件磷化處理工藝（銹蝕工件）脫脂 4070 c 38min水清洗 常溫0.51.0min酸洗 4070 c 38min水清洗常溫0.5min中

10、和常溫0.51.0min表面調(diào)整常溫0.5min磷化 3560 c 310min水清洗 常溫0.51.0min脫離子水洗 常溫0.51.0min銘酸鹽水洗 4070 c 0.51.0min（11）烘干 3時，共件表面易生成粉末。當(dāng)PH?1.5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。 編輯本段磷化后處理目的：增加磷化膜的抗蝕

11、性、防銹性。磷化渣 1、磷化渣的影響 磷化中生成的磷化渣，既浪費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。編輯本段磷化膜質(zhì)量檢驗外觀檢驗肉眼觀察磷化膜應(yīng)是均勻、連續(xù)、致密的晶體結(jié)構(gòu)。表面不應(yīng)有未磷化德的殘余空白或銹漬。由于前處理的方法及效果的不同，允許出現(xiàn)色澤不一的磷化膜， 但不允許出現(xiàn)褐色。耐蝕性檢查浸入法將磷化后的樣板浸入 3%的氯化鈉溶液中，經(jīng)兩小時后取出，表面無銹漬為合格。出現(xiàn)銹漬時間越長，說明磷化膜的耐蝕性越好。點滴法室溫下，將藍(lán)點試劑滴在磷化膜上，觀察其變色時間。磷化膜厚度不同，變色時間不同。厚膜 5分鐘，中等膜2分鐘，薄膜1分鐘。 十、游離 酸度及總酸度的測定。1、游離酸度的測定用移液管吸取10 ml試液于250ml錐形瓶中，加50ml蒸儲水，加23滴甲基橙指示劑（或澳酚藍(lán)指示劑）。用0.1mol/l氫氧化 鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至溶液呈橙色（或用澳酚藍(lán)指示劑滴定至由黃變藍(lán)紫色）即為終點，記下的耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液毫升數(shù)即為滴定的游離酸度點數(shù)。2、總酸度的測定用移液管吸取10 ml試液于250ml錐形瓶中，力口 50ml