磷化應用常識

磷化應用常識磷化應用常識工業(yè)污垢的來源大氣：大氣中的塵土等污染物，在固體外表的沉積產生塵垢。：如冷卻水因含有Ca〔Mg〕(HCO3)2等無機鹽，當其受熱分解形成水垢而沉積于冷卻水系統的內外表形成無機鹽垢。生產原料與產品內外表，并隨時間的延長而增厚。機械油或材料外表，形成難以去除的油污。微生物：滋生在水、土壤中的微生物在設備和管道外表生成微生物污泥。外表加工產物：材料與設備外表人為的涂、鍍、搪、襯層在患病破壞后，需要清理再進展加工，舊的外表保護層就成為需要清洗的污垢。：工程材料〔主要是鋼鐵等材料〕在環(huán)境介質與生產原料中的腐蝕性物質的作用下發(fā)生腐蝕，產生銹蝕產物，形成銹垢。工業(yè)清洗的目的改善設備外觀、維持正常生產、提高生產力、削減能源消耗、削減生產事故。金屬前處理常識磷化前的預處理一般狀況下，磷化處理要求工件外表應是干凈的金屬外表〔二合一、三合一、四合一例外〕。工件在磷化前必需進展除油脂、除銹蝕物、除氧化皮以及外表調整等預處理。特“活性“，才能獲得均勻、細致、密實的磷化膜，到達提高漆膜附著力和耐腐蝕性的要求。因此，磷化前的預處理是獲得高質量磷化膜的根底。除油脂的目的在于去除工件外表的油脂、油污。除銹蝕物酸洗除銹、除氧化皮的方法已在工業(yè)領域得到廣泛應用。利用酸對氧化物溶解、腐蝕產生氫氣的機械剝離作用，到達除銹和除氧化皮的目的。外表調整的目的，是促使磷化形成晶粒細致密實的磷化膜，以及提高磷化速度。磷化前預處理工藝除油→水洗→酸洗→水洗→-中和→表調→磷化→水洗，除油除銹“二合一“→水洗→中和→表調→磷化除油脂→水洗→表調→磷化→水洗防銹磷化工藝磷化工藝的早期應用是防銹，鋼鐵件經磷化處理形成一層磷化膜，起到防銹作用。 防銹磷化一般工藝流程除油除銹→水清洗→外表調整活化→磷化→水清洗→鉻酸鹽處理→烘干→涂油脂或染色處理耐磨減摩潤滑磷化對于發(fā)動機活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機一類工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運動摩擦，要求工件能減摩、耐摩。錳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，廣泛應用于活塞環(huán)，軸承支座，壓縮機等零部件。在冷加工行業(yè)如：接收、拉絲、擠壓、深拉延長等工序，要求磷化膜供給減摩潤滑性能。一般承受鋅系磷化，由于鋅系磷化膜皂化后形成潤滑性很好的硬脂酸鋅層，同時鋅系磷化操作溫度比較低。耐磨減摩磷化工藝流程：除油除銹--水清洗--錳系磷化--水清洗--枯燥--涂潤滑油脂；減摩潤滑磷化〔冷加工〕：除油除銹--水清洗--鋅系磷化--水清洗--皂化〔硬脂酸鈉〕--枯燥涂裝前處理常見缺陷及對策缺陷種類除油后有可見殘油

形成緣由 解決措施油力量弱，效果差，處理批量過加除油添加劑，補充除油劑大，有效成分缺乏除油效率急劇下油污過重，耗量大，補充不準時準時補充除油劑或除油添加劑，也可進展人工預降除油劑濃度低，除油時間短，溫增加含量，延長時間，槽液升溫，撇出浮油除油不徹底 度低，油脂浮在槽液外表局部太厚除銹時間短，溶液濃度低，氧化增加酸的含量，延長除銹時間，按比例添加除銹除銹不徹底 皮太厚，工件外表有油脂層，除除銹前進展預脫脂處理，更換除銹液銹液鐵離子含量過高液體失效，除油或除銹不徹底，工件材質不先除去磷化膜然后重除油除銹，或換專用除油磷化膜不均勻工件局部無磷化膜

同槽液溫度偏低，除油不凈，磷化提高工作液溫度至工藝范圍內，增加除油或延長時間短，磷化液有效成分比例失間，調整或更換磷化槽液，避開工件之間的面接調，工件之間有面接觸過程中留意搖動掛具游離酸含量高，硝酸根缺乏，表降低游離酸，補充原液，加強中和水洗、把握酸洗磷化膜層結晶粗面有殘酸，亞鐵離子含量過高，時間，用雙氧水消退過剩的亞鐵離子，添加促進糙多孔 工件外表過腐蝕，促進劑含量不足槽液沉淀多，酸比偏高，溫度偏去除槽液殘渣，并定期過濾，補加磷化劑調整酸比

高 范圍，降低溫度工件外表有硬化層，槽液溫度低，承受強酸除銹以去除硬化層，提高槽液溫度，延長磷化時間短，表調效果差或失效間，更換或補加表調劑工件在磷化前已生銹，槽液的技磷化前先用砂紙打磨或重除銹，檢查游離酸度、磷化后外表生銹術指標不對、溫度過低，水洗槽促進劑和槽液溫度，加大清水洗溢流量，加強除油或發(fā)花 液污染，除油不凈，表調效果差除油劑，更換或補充表調劑或失效磷化槽沉淀多

量不夠游離酸度太低，磷化槽液主鹽含適當提高游離酸度，加水稀釋磷化槽液，并調整相量過高磷化前的預處理〔二合一、三合一、四合一例外〕?；€要求作外表調整，使金屬外表具備肯定的“活性“，才能獲得均勻、細致、密實的磷化膜，到達提高漆膜附著力和耐腐蝕性的要求。因此，磷化前處理是獲得高質量磷化膜的根底。除油脂手工擦刷、噴砂拋丸、火焰灼燒等?；瘜W法主要：溶劑清洗、酸性清洗劑清洗、強堿液清洗，低堿性清洗劑清洗。以下介紹化學法除油脂工藝。溶劑清洗溶劑法除油脂，一般是用非易燃的鹵代烴蒸氣法或乳化法。最常見的是承受三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脫脂速度快，效率高，脫脂干凈徹底，對各類油及脂的去除效肯定的毒性，汽化溫度也較高，再者由于型水基低堿性清洗劑的消滅，溶劑蒸汽和乳液除油脂方法現在已經很少使用了。酸性清洗劑清洗劑主要由外表活性劑〔如OP類非離子型活性劑、陰離子磺酸鈉型〕、一般無機酸、緩蝕劑三大局部組成。由于它兼?zhèn)溆谐P與除油脂雙重功能，人們習慣稱之為“二合一“處理液。鹽酸、硫酸酸基的清洗劑應用最為廣泛，本錢低，效率較高。但酸洗殘留的Cl-、SO42-對工件的后腐蝕危害很大。而磷酸酸基沒有腐蝕物殘留的隱患，但磷酸本錢較高，清洗效率低些。對于鋅件，鋁件一般不承受酸性清洗劑清洗，特別鋅件在酸中的腐蝕極快。強堿液清洗化物到達除油脂的目的。純粹的強堿液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉礦物油脂。因此人們通過在強堿液中參加外表活性劑，一般是磺酸類陰離子活性劑，利用外表活性劑的乳化作用到達除礦物油的目的。強堿液除油脂的使用溫度都較高，通?！?0℃。常用強堿液工藝如下：處理溫度>80℃處理時間5～20min處理方式浸泡、噴淋均可法的應用正逐步削減。低堿性清洗液清洗低堿性清洗液是當前應用最為廣泛的一類除油脂劑。它的堿性低，一般pH9～12。對方式使用時，除油脂效果特別好。低堿性清洗劑主要由無機低堿性助劑、外表活性劑、消泡劑等組成。無機型助劑主要是硅酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉等。其作用是供給肯定的堿度，離子型，一般是聚氯乙烯OP類和磺酸鹽型，它在除油脂過程中起主要的作用。在有特別要求時調雙重功能。一般常用的低堿性清洗液工藝如下：浸泡型噴淋型處理溫度常溫～80℃處理時間5～20min浸泡型清洗劑主要應留意的是外表活性劑的濁點問題，當處理溫度高于濁點時，外表活性劑析出上浮，使之失去脫脂力量，一般參加陰離子型活性劑即可解決。噴淋型清洗劑應參加足夠的消泡劑，在噴淋時不產生泡沫尤為重要。鋁件、鋅件清洗時，必需考慮到它們在堿性條件下的腐蝕問題，一般宜用接近中性的清洗劑。酸洗酸。硝酸由于在酸洗時產生有毒的二氧化氮氣體，一般很少應用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過45℃，使用濃度10%～45%，還應參加適量的酸霧抑制劑為宜。硫酸在低溫下的酸洗速度很慢，宜在中溫使用，溫度50～80℃，使用濃度10%～25%。磷酸酸洗的優(yōu)點是不會產生腐蝕性殘留物〔鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會有少會有Cl-、SO42-殘留〕，比較安全，但磷酸的缺點是本錢較高，酸洗速度較慢，一般使用濃度10%～40%，處理溫度可常溫到80℃。在酸洗工藝中，承受混合酸也是格外有效的方法，如鹽酸-硫酸混合酸，磷酸-檸檬酸混合酸。在酸洗除銹除氧化皮槽液中，必需參加適量的緩蝕劑。緩蝕劑的種類很多，選用也比較簡潔，“氫脆““氫脆“敏感的工件時，緩蝕劑的選擇應特別留神，由于某些緩蝕劑抑制二個氫原子變?yōu)闅浞肿拥姆错懀矗?[H]→H2↑，使金屬外表氫原子的濃度提高，增加了“氫脆“傾向。因此必需查閱有關腐蝕數據手冊，或做“氫脆“試驗，避開選用危急的緩蝕劑。外表調整外表調整的目的，是促使磷化形成晶粒細致密實的磷化膜，以及提高磷化速度。外表調整劑主要有兩類，一種是酸性表調劑，如草酸。另一種是膠體鈦。兩者的應用都格外普及，前者還兼?zhèn)溆谐p銹〔工件運行過程中形成的“水銹“及“風銹“〕的作用。在磷化前處理工藝中，是否選用外表調整工序和選用那一種表調劑都是由工藝與磷化膜的要求來打算的。一般原則是：涂漆前打底磷化、快速低溫磷化需要表調。假設工件在進入磷化槽時，已經二次生銹，最好承受酸性表調，但酸性表調只適合于≥50℃的中溫磷化。一般中溫鋅鈣系磷化不表調也行。磷化前預處理工藝是：除油脂--水洗--酸洗--水洗--中和--表調--磷化除油除銹“二合一“--水洗--中和--表調--磷化除油脂--水洗--表調--磷化中和一般就是0.2%～1.0%純堿水溶液。在有些工藝中對重油脂工件，還增加預除油脂工序。〔1〕1防銹磷化工藝防銹處理的工件防銹期可達幾個月甚至幾年〔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、錳系磷化三大品種。鐵系磷化的主體槽液成分是磷酸亞鐵溶液，不含氧化類促進劑，并且有高游離酸度。這種鐵系磷化處理溫度高于95℃，處理時間長達30min以上，磷化膜重大于10g/㎡,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，現在應用很少。防銹磷化。加與不加促進劑均可，假設參加硝酸鹽或硝基胍促進劑可加快磷化成膜速度。通常處80～10010～20min7.5克/㎡以上。鋅系磷化也是廣泛應用的一種防銹磷化，通常承受硝酸鹽作為促進劑，處理溫度80～90℃，10～15min，磷化膜重大于7.5g/㎡,磷化膜微觀構造一般是針片嚴密堆集型。防銹磷化一般工藝流程：除油除銹--水清洗--外表調整活化--磷化--水清洗--鉻酸鹽處理--烘干--涂油脂或染色處理通過強堿強酸處理過的工件會導致磷化膜粗化現象，承受外表調整活化可細化晶粒。鋅系磷化可提高幾位甚至幾十倍，見表1。1磷化膜與涂油復合對耐蝕性的影響材料裸鋼鋼+涂油鋼+16g/㎡鋅磷化鋼+鋅磷化+涂油

消滅銹蝕時間〔h〕〔ASTMB117-64〕0.515.04.0550.0摘自FreemanDB.PhosphatingandMetalPretreatmentWoodhead-Faukner,1986.2耐磨減摩潤滑磷化工藝對于發(fā)動機活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機一類工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運動摩擦，減摩潤滑作用。因此，廣泛應用于活塞環(huán)，軸承支座，壓縮機等零部件。這類耐磨減摩磷化處理70～10010～20min7.5g/㎡。在冷加工行業(yè)如：接收、拉絲、擠壓、深拉延等工序，要求磷化膜供給減摩潤滑性能，一般承受鋅系磷化，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40、6090℃條件下進展磷化處理，磷化時間4～10min，有時甚至幾十秒鐘即可，磷化膜重量要求3g/㎡便可。工藝流程是：1、耐磨減摩磷化除油除銹水清洗錳系磷化水清洗枯燥涂潤滑油脂

2、減摩潤滑磷化〔冷加工〕除油除銹水清洗鋅系磷化水清洗皂化〔硬脂酸鈉〕枯燥漆前磷化工藝供給工序間保護以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問題是磷化膜必需與底漆有優(yōu)良的配套性，而磷化膜本身的防銹性是次要的，磷化膜細致、均勻、膜薄。當磷化膜粗厚時，會對漆膜的綜合性能產生負效應。磷化體系與工藝的選定主要由：工件材質、油銹程度、幾何外形；磷化與涂漆的時間間隔；底漆品種和施工方式以及相關場地設備條件打算。一般來說，低碳鋼較高碳鋼簡潔進展磷化處理，磷化成膜性能好些。對于有銹〔氧化皮〕工件必需經過酸洗工序，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，殘留酸液的去除，磷化膜消滅粗化等。酸洗后的工件在進展鋅系、鋅錳系磷化前一般要進展外表調整處理。在間歇式的生產場合，由于受條件限制，磷化工件必需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。假設存放期在10天以上，一般應承受中溫磷化，如中溫鋅系、中溫鋅錳系、中溫鋅鈣系等，磷化膜的厚度最好應在2.0～4.5g/㎡之間。磷化后的工件應馬上烘干，不宜自然涼干，以免在夾縫、焊接處形成銹蝕。假設存放期只有3～5天，可用低溫鋅系、輕鐵系磷化，烘干效果會好于自然涼干。對于不同涂漆品種的施工方法，如一般空氣靜電噴漆、靜電粉末涂裝、電泳涂漆，其總的要求是磷化膜均勻、細致、膜較薄。特別是對靜電粉末涂裝，電泳電著涂裝，要求磷化膜確定不能粗厚。因此輕鐵系磷化在粉末涂裝和陽極電泳上顯示了某些優(yōu)越性。單室噴淋磷化工藝回各自的槽體中。例如首先噴淋脫脂液，待脫脂液流回脫脂槽后，關閉閥門；然后噴淋水洗，水洗完成后關閉水洗閥門；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--磷化“二合一“〔輕鐵系〕--水清洗--〔鉻封閉〕--出件。脫脂--水清洗--磷化--水清洗--〔鉻封閉〕--出件脫脂--水清洗--外表調整--磷化--水清洗--〔鉻封閉〕--出件備少占用場地小，簡便易行，但鋪張較大，僅適合于批量少的間歇式生產場合。與此相像的另一種方法，承受外圍小容量罐體盛處理液，通過泵與管道抽液后與熱水混合后噴淋在工件上到達脫脂、磷化效果，噴淋后藥液不回收，這種方法更簡潔，但鋪張更大。多室“標準“工位磷化工藝：①預脫脂50～70℃1～2min50～702～4min1～2道常溫0.5～1.0min④外表調整常溫0.5～1.0min⑤磷化35～60℃2～6min⑥水清洗<2道常溫0.5～1.0min⑦去離子水洗常溫0.5～1.0min⑧鉻酸鹽處理40～70℃0.5～1.0min180℃處理方式可承受全噴淋、全浸泡、噴淋-浸泡結合三種方式。對家用電器行業(yè)一般承受全噴淋方式，它效率高，整個前處理只需要十幾分鐘即可完成，節(jié)約場地設備。汽車行業(yè)流行承受噴淋-浸泡相結合的方式。磷化后的鉻酸鹽處理，可提高整個涂層系統的耐腐蝕性能〔2〕，但由于鉻的環(huán)境污染問題，因此應慎使用。3mm集中時間〔3mm集中時間〔h〕〔鹽霧ASTMB117-64〕去離子水洗鉻酸鹽處理輕鐵系0.54896鋅系2.0144240鋅鈣系1.2216288鋅系2.0192312鋅鈣系2.5264360*1一樣混合件磷化處理工藝〔銹蝕工件〕①脫脂40～70℃3～8min②水清洗常溫0.5～1.0min③酸洗40～70℃3～8min④水清洗常溫0.5min⑤中和常溫0.5～1.0min⑥外表調整常溫0.5min⑦磷化35～60℃3～10min⑧水清洗常溫0.5～1.0min⑨脫離子水洗常溫0.5～1.0min⑩鉻酸鹽水洗40～70℃0.5～1.0min⑾烘干<180℃間生銹等一系列問題。其他各工序均可承受全噴淋或噴-浸相結合的施工方式。對于混合件〔無銹工件、有銹、氧化皮工件同時混合處理〕，承受脫脂除銹“二合一“代替分步脫脂除銹的方法已經應用有幾十年的歷史，同樣可獲滿足效果。對于酸洗和脫脂除銹“二合一“一般承受非揮發(fā)性的無機酸較適宜。〔2〕在磷化工序中，由于各個磷化液生產廠家和就應用廠家基于不同的性能要求，涉及不同配方的磷化液在磷化工藝中應用。但規(guī)模商品化應用的也僅只有幾大主要類型，如輕鐵系、鋅系、錳系、鋅鈣系，所承受的的促進劑根本都是鉬酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、有機硝硝基化合物等。磷化處理溫度通常為常溫型5～3035～4550～70℃。在磷化配方中，大家或許還經?？梢姷健叭弦弧?、“四合一“，即除油除銹磷化鈍化綜合處理劑，由于這類幾合一處理劑，在國內外都不提倡承受，這里不作表達。配方組成及性