磷化應(yīng)用常識(shí)

磷化應(yīng)用常識(shí)磷化應(yīng)用常識(shí)工業(yè)污垢的來(lái)源大氣：大氣中的塵土等污染物，在固體外表的沉積產(chǎn)生塵垢。：如冷卻水因含有Ca〔Mg〕(HCO3)2等無(wú)機(jī)鹽，當(dāng)其受熱分解形成水垢而沉積于冷卻水系統(tǒng)的內(nèi)外表形成無(wú)機(jī)鹽垢。生產(chǎn)原料與產(chǎn)品內(nèi)外表，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增厚。機(jī)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(shè)備和管道外表生成微生物污泥。外表加工產(chǎn)物：材料與設(shè)備外表人為的涂、鍍、搪、襯層在患病破壞后，需要清理再進(jìn)展加工，舊的外表保護(hù)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(zhì)與生產(chǎn)原料中的腐蝕性物質(zhì)的作用下發(fā)生腐蝕，產(chǎn)生銹蝕產(chǎn)物，形成銹垢。工業(yè)清洗的目的改善設(shè)備外觀、維持正常生產(chǎn)、提高生產(chǎn)力、削減能源消耗、削減生產(chǎn)事故。金屬前處理常識(shí)磷化前的預(yù)處理一般狀況下，磷化處理要求工件外表應(yīng)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(jìn)展除油脂、除銹蝕物、除氧化皮以及外表調(diào)整等預(yù)處理。特“活性“，才能獲得均勻、細(xì)致、密實(shí)的磷化膜，到達(dá)提高漆膜附著力和耐腐蝕性的要求。因此，磷化前的預(yù)處理是獲得高質(zhì)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(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。利用酸對(duì)氧化物溶解、腐蝕產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用，到達(dá)除銹和除氧化皮的目的。外表調(diào)整的目的，是促使磷化形成晶粒細(xì)致密實(shí)的磷化膜，以及提高磷化速度。磷化前預(yù)處理工藝除油→水洗→酸洗→水洗→-中和→表調(diào)→磷化→水洗，除油除銹“二合一“→水洗→中和→表調(diào)→磷化除油脂→水洗→表調(diào)→磷化→水洗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。 防銹磷化一般工藝流程除油除銹→水清洗→外表調(diào)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(rùn)滑磷化對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機(jī)一類(lèi)工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運(yùn)動(dòng)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(rùn)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。在冷加工行業(yè)如：接收、拉絲、擠壓、深拉延長(zhǎng)等工序，要求磷化膜供給減摩潤(rùn)滑性能。一般承受鋅系磷化，由于鋅系磷化膜皂化后形成潤(rùn)滑性很好的硬脂酸鋅層，同時(shí)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(rùn)滑油脂；減摩潤(rùn)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(jiàn)缺陷及對(duì)策缺陷種類(lèi)除油后有可見(jiàn)殘油

形成緣由 解決措施油力量弱，效果差，處理批量過(guò)加除油添加劑，補(bǔ)充除油劑大，有效成分缺乏除油效率急劇下油污過(guò)重，耗量大，補(bǔ)充不準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)時(shí)補(bǔ)充除油劑或除油添加劑，也可進(jìn)展人工預(yù)降除油劑濃度低，除油時(shí)間短，溫增加含量，延長(zhǎng)時(shí)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(shí)間短，溶液濃度低，氧化增加酸的含量，延長(zhǎng)除銹時(shí)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(jìn)展預(yù)脫脂處理，更換除銹液銹液鐵離子含量過(guò)高液體失效，除油或除銹不徹底，工件材質(zhì)不先除去磷化膜然后重除油除銹，或換專(zhuān)用除油磷化膜不均勻工件局部無(wú)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(nèi)，增加除油或延長(zhǎng)時(shí)間短，磷化液有效成分比例失間，調(diào)整或更換磷化槽液，避開(kāi)工件之間的面接調(diào)，工件之間有面接觸過(guò)程中留意搖動(dòng)掛具游離酸含量高，硝酸根缺乏，表降低游離酸，補(bǔ)充原液，加強(qiáng)中和水洗、把握酸洗磷化膜層結(jié)晶粗面有殘酸，亞鐵離子含量過(guò)高，時(shí)間，用雙氧水消退過(guò)剩的亞鐵離子，添加促進(jìn)糙多孔 工件外表過(guò)腐蝕，促進(jìn)劑含量不足槽液沉淀多，酸比偏高，溫度偏去除槽液殘?jiān)?，并定期過(guò)濾，補(bǔ)加磷化劑調(diào)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(qiáng)酸除銹以去除硬化層，提高槽液溫度，延長(zhǎng)磷化時(shí)間短，表調(diào)效果差或失效間，更換或補(bǔ)加表調(diào)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(shù)指標(biāo)不對(duì)、溫度過(guò)低，水洗槽促進(jìn)劑和槽液溫度，加大清水洗溢流量，加強(qiáng)除油或發(fā)花 液污染，除油不凈，表調(diào)效果差除油劑，更換或補(bǔ)充表調(diào)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(dāng)提高游離酸度，加水稀釋磷化槽液，并調(diào)整相量過(guò)高磷化前的預(yù)處理〔二合一、三合一、四合一例外〕?；€要求作外表調(diào)整，使金屬外表具備肯定的“活性“，才能獲得均勻、細(xì)致、密實(shí)的磷化膜，到達(dá)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(zhì)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(xué)法主要：溶劑清洗、酸性清洗劑清洗、強(qiáng)堿液清洗，低堿性清洗劑清洗。以下介紹化學(xué)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(jiàn)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(duì)各類(lèi)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(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。酸性清洗劑清洗劑主要由外表活性劑〔如OP類(lèi)非離子型活性劑、陰離子磺酸鈉型〕、一般無(wú)機(jī)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(xí)慣稱(chēng)之為“二合一“處理液。鹽酸、硫酸酸基的清洗劑應(yīng)用最為廣泛，本錢(qián)低，效率較高。但酸洗殘留的Cl-、SO42-對(duì)工件的后腐蝕危害很大。而磷酸酸基沒(méi)有腐蝕物殘留的隱患，但磷酸本錢(qián)較高，清洗效率低些。對(duì)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(qiáng)堿液清洗化物到達(dá)除油脂的目的。純粹的強(qiáng)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(guò)在強(qiáng)堿液中參加外表活性劑，一般是磺酸類(lèi)陰離子活性劑，利用外表活性劑的乳化作用到達(dá)除礦物油的目的。強(qiáng)堿液除油脂的使用溫度都較高，通?！?0℃。常用強(qiáng)堿液工藝如下：處理溫度>80℃處理時(shí)間5～20min處理方式浸泡、噴淋均可法的應(yīng)用正逐步削減。低堿性清洗液清洗低堿性清洗液是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)除油脂劑。它的堿性低，一般pH9～12。對(duì)方式使用時(shí)，除油脂效果特別好。低堿性清洗劑主要由無(wú)機(jī)低堿性助劑、外表活性劑、消泡劑等組成。無(wú)機(jī)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(lèi)和磺酸鹽型，它在除油脂過(guò)程中起主要的作用。在有特別要求時(shí)調(diào)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(shí)間5～20min浸泡型清洗劑主要應(yīng)留意的是外表活性劑的濁點(diǎn)問(wèn)題，當(dāng)處理溫度高于濁點(diǎn)時(shí)，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(yīng)參加足夠的消泡劑，在噴淋時(shí)不產(chǎn)生泡沫尤為重要。鋁件、鋅件清洗時(shí)，必需考慮到它們?cè)趬A性條件下的腐蝕問(wèn)題，一般宜用接近中性的清洗劑。酸洗酸。硝酸由于在酸洗時(shí)產(chǎn)生有毒的二氧化氮?dú)怏w，一般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過(guò)45℃，使用濃度10%～45%，還應(yīng)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(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性殘留物〔鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會(huì)有少會(huì)有Cl-、SO42-殘留〕，比較安全，但磷酸的缺點(diǎn)是本錢(qián)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(lèi)很多，選用也比較簡(jiǎn)潔，“氫脆““氫脆“敏感的工件時(shí)，緩蝕劑的選擇應(yīng)特別留神，由于某些緩蝕劑抑制二個(gè)氫原子變?yōu)闅浞肿拥姆错?，即?[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(guān)腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè)，或做“氫脆“試驗(yàn)，避開(kāi)選用危急的緩蝕劑。外表調(diào)整外表調(diào)整的目的，是促使磷化形成晶粒細(xì)致密實(shí)的磷化膜，以及提高磷化速度。外表調(diào)整劑主要有兩類(lèi)，一種是酸性表調(diào)劑，如草酸。另一種是膠體鈦。兩者的應(yīng)用都格外普及，前者還兼?zhèn)溆谐p銹〔工件運(yùn)行過(guò)程中形成的“水銹“及“風(fēng)銹“〕的作用。在磷化前處理工藝中，是否選用外表調(diào)整工序和選用那一種表調(diào)劑都是由工藝與磷化膜的要求來(lái)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(diào)。假設(shè)工件在進(jìn)入磷化槽時(shí)，已經(jīng)二次生銹，最好承受酸性表調(diào)，但酸性表調(diào)只適合于≥50℃的中溫磷化。一般中溫鋅鈣系磷化不表調(diào)也行。磷化前預(yù)處理工藝是：除油脂--水洗--酸洗--水洗--中和--表調(diào)--磷化除油除銹“二合一“--水洗--中和--表調(diào)--磷化除油脂--水洗--表調(diào)--磷化中和一般就是0.2%～1.0%純堿水溶液。在有些工藝中對(duì)重油脂工件，還增加預(yù)除油脂工序?！?〕1防銹磷化工藝防銹處理的工件防銹期可達(dá)幾個(gè)月甚至幾年〔對(duì)涂油工件而言〕，廣泛用于工序間、運(yùn)輸、包裝貯存及使用過(guò)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(lèi)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℃，處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)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(xiàn)在應(yīng)用很少。防銹磷化。加與不加促進(jìn)劑均可，假設(shè)參加硝酸鹽或硝基胍促進(jìn)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(yīng)用的一種防銹磷化，通常承受硝酸鹽作為促進(jìn)劑，處理溫度80～90℃，10～15min，磷化膜重大于7.5g/㎡,磷化膜微觀構(gòu)造一般是針片嚴(yán)密堆集型。防銹磷化一般工藝流程：除油除銹--水清洗--外表調(diào)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(guò)強(qiáng)堿強(qiáng)酸處理過(guò)的工件會(huì)導(dǎo)致磷化膜粗化現(xiàn)象，承受外表調(diào)整活化可細(xì)化晶粒。鋅系磷化可提高幾位甚至幾十倍，見(jiàn)表1。1磷化膜與涂油復(fù)合對(duì)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(shí)間〔h〕〔ASTMB117-64〕0.515.04.0550.0摘自FreemanDB.PhosphatingandMetalPretreatmentWoodhead-Faukner,1986.2耐磨減摩潤(rùn)滑磷化工藝對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機(jī)一類(lèi)工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運(yùn)動(dòng)摩擦，減摩潤(rùn)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(lèi)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(rùn)滑性能，一般承受鋅系磷化，一是鋅系磷化膜皂化后形成潤(rùn)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(jìn)展磷化處理，磷化時(shí)間4～10min，有時(shí)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(rùn)滑油脂

2、減摩潤(rùn)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(hù)以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問(wèn)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(xì)致、均勻、膜薄。當(dāng)磷化膜粗厚時(shí)，會(huì)對(duì)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、幾何外形；磷化與涂漆的時(shí)間間隔；底漆品種和施工方式以及相關(guān)場(chǎng)地設(shè)備條件打算。一般來(lái)說(shuō)，低碳鋼較高碳鋼簡(jiǎn)潔進(jìn)展磷化處理，磷化成膜性能好些。對(duì)于有銹〔氧化皮〕工件必需經(jīng)過(guò)酸洗工序，而酸洗后的工件將給磷化帶來(lái)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(jìn)展鋅系、鋅錳系磷化前一般要進(jìn)展外表調(diào)整處理。在間歇式的生產(chǎn)場(chǎng)合，由于受條件限制，磷化工件必需存放一段時(shí)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(shè)存放期在10天以上，一般應(yīng)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(yīng)在2.0～4.5g/㎡之間。磷化后的工件應(yīng)馬上烘干，不宜自然涼干，以免在夾縫、焊接處形成銹蝕。假設(shè)存放期只有3～5天，可用低溫鋅系、輕鐵系磷化，烘干效果會(huì)好于自然涼干。對(duì)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(xì)致、膜較薄。特別是對(duì)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(yáng)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(guān)閉閥門(mén)；然后噴淋水洗，水洗完成后關(guān)閉水洗閥門(mén)；下一步再?lài)娏芰谆海@種單室處理方法可實(shí)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(diào)整--磷化--水清洗--〔鉻封閉〕--出件備少占用場(chǎng)地小，簡(jiǎn)便易行，但鋪張較大，僅適合于批量少的間歇式生產(chǎn)場(chǎng)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(guò)泵與管道抽液后與熱水混合后噴淋在工件上到達(dá)脫脂、磷化效果，噴淋后藥液不回收，這種方法更簡(jiǎn)潔，但鋪張更大。多室“標(biāo)準(zhǔn)“工位磷化工藝：①預(yù)脫脂50～70℃1～2min50～702～4min1～2道常溫0.5～1.0min④外表調(diào)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(jié)合三種方式。對(duì)家用電器行業(yè)一般承受全噴淋方式，它效率高，整個(gè)前處理只需要十幾分鐘即可完成，節(jié)約場(chǎng)地設(shè)備。汽車(chē)行業(yè)流行承受?chē)娏?浸泡相結(jié)合的方式。磷化后的鉻酸鹽處理，可提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性能〔2〕，但由于鉻的環(huán)境污染問(wèn)題，因此應(yīng)慎使用。3mm集中時(shí)間〔3mm集中時(shí)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(diào)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(wèn)題。其他各工序均可承受全噴淋或噴-浸相結(jié)合的施工方式。對(duì)于混合件〔無(wú)銹工件、有銹、氧化皮工件同時(shí)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(jīng)應(yīng)用有幾十年的歷史，同樣可獲滿足效果。對(duì)于酸洗和脫脂除銹“二合一“一般承受非揮發(fā)性的無(wú)機(jī)酸較適宜?！?〕在磷化工序中，由于各個(gè)磷化液生產(chǎn)廠家和就應(yīng)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(yīng)用。但規(guī)模商品化應(yīng)用的也僅只有幾大主要類(lèi)型，如輕鐵系、鋅系、錳系、鋅鈣系，所承受的的促進(jìn)劑根本都是鉬酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、有機(jī)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(jīng)?？梢?jiàn)到“三合一“、“四合一“，即除油除銹磷化鈍化綜合處理劑，由于這類(lèi)幾合一處理劑，在國(guó)內(nèi)外都不提倡承受，這里不作表達(dá)。配方組成及性