《磷化表面處理》課件

磷化表面處理磷化是金屬表面處理的重要工藝之一，它可以有效提高金屬表面的耐腐蝕性、耐磨性和潤(rùn)滑性。磷化處理通常用于鋼鐵、鋁合金、鋅合金等金屬材料的表面，以提高其在各種應(yīng)用中的性能。by課程目標(biāo)了解磷化表面處理基本原理和工藝流程。掌握磷化層結(jié)構(gòu)性能和影響因素。熟悉磷化工藝應(yīng)用領(lǐng)域和未來發(fā)展趨勢(shì)。磷化作用原理磷化是金屬表面處理工藝。它通過在金屬表面形成一層磷酸鹽保護(hù)膜，提高金屬的耐腐蝕性、耐磨性和潤(rùn)滑性。磷化過程涉及金屬表面的化學(xué)反應(yīng)，磷酸鹽與金屬反應(yīng)生成不溶性的磷酸鹽。磷酸鹽層薄而致密，可以有效地阻止腐蝕介質(zhì)的滲透。磷化層結(jié)構(gòu)磷化層通常由兩種主要成分組成：磷酸鹽晶體金屬氧化物磷酸鹽晶體形成磷化層的骨架結(jié)構(gòu)，并提供良好的耐腐蝕性。金屬氧化物則有助于增強(qiáng)磷化層的附著力并提供良好的耐磨性。磷化層性能11.防腐蝕性能磷化層可以有效地提高金屬表面的耐腐蝕性，延長(zhǎng)金屬的使用壽命。22.提高涂層附著力磷化層可以增加金屬表面的粗糙度，增強(qiáng)涂層的附著力，使涂層不易脫落。33.改善潤(rùn)滑性磷化層可以提高金屬表面的潤(rùn)滑性，降低摩擦系數(shù)，提高加工效率。44.增強(qiáng)金屬?gòu)?qiáng)度磷化層可以提高金屬表面的硬度，增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度，提高抗沖擊性能。鋼件表面磷化工藝流程1預(yù)處理清除油污、銹蝕等2浸磷磷化液中浸泡3后處理干燥、封閉、涂裝磷化處理是金屬表面處理中的重要環(huán)節(jié)，通過一系列步驟形成磷化層，改善金屬表面性能。首先進(jìn)行預(yù)處理，清除油污、銹蝕等，為磷化創(chuàng)造良好條件。然后將工件浸入磷化液中，形成磷化層。最后進(jìn)行后處理，包括干燥、封閉和涂裝等，進(jìn)一步提升磷化層性能。磷化前表面處理除油清除工件表面的油脂和油污，例如堿洗、乳化洗或溶劑清洗等。這是磷化前的關(guān)鍵步驟，確保磷化層形成均勻穩(wěn)定。除銹去除工件表面的氧化物和銹蝕，可以使用酸洗、噴砂或拋丸等方法。除銹徹底可以提高磷化層的質(zhì)量，增加其耐腐蝕性。酸洗使用酸液溶解工件表面的氧化物，這有助于改善工件表面的潔凈度和粗糙度，使磷化層更好地附著。水洗在除油、除銹和酸洗后，需要徹底用水洗凈工件表面，去除殘留的化學(xué)物質(zhì)和雜質(zhì)，避免影響磷化質(zhì)量。浸磷1清洗將鋼件清洗干凈，以去除表面油污、銹蝕等雜質(zhì)。2浸泡將清洗干凈的鋼件浸泡在磷化溶液中，進(jìn)行磷化處理。3水洗將磷化處理后的鋼件用水沖洗干凈，以去除殘留的磷化液?；瘜W(xué)反應(yīng)過程金屬離子溶解磷酸與金屬表面反應(yīng)，形成金屬離子溶解進(jìn)入磷化溶液。磷酸鹽生成溶解的金屬離子與磷酸根離子反應(yīng)，生成不溶性的磷酸鹽。磷化層形成磷酸鹽在金屬表面沉積，形成一層致密的磷化層。氫氣釋放磷化過程會(huì)釋放氫氣，需要通風(fēng)良好的環(huán)境進(jìn)行。滲碳鋼磷化特點(diǎn)晶粒細(xì)化磷化層形成過程中，滲碳鋼表面會(huì)形成許多細(xì)小的晶粒，使表面更光滑，增強(qiáng)表面硬度?？垢g能力磷化層具有良好的抗腐蝕能力，可以有效地保護(hù)滲碳鋼不受腐蝕。低碳鋼磷化特點(diǎn)磷化層致密低碳鋼表面磷化層致密、均勻，不易脫落，有利于提高抗腐蝕性。耐蝕性良好低碳鋼磷化后，表面形成一層保護(hù)膜，可以有效防止腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命。高碳鋼磷化特點(diǎn)磷化層致密高碳鋼含碳量高，磷化層更致密，抗腐蝕性能更強(qiáng)?？寡趸詮?qiáng)由于磷化層致密，高碳鋼表面磷化后具有較好的抗氧化性。影響磷化效果的因素11.磷化溶液濃度磷酸鹽濃度直接影響磷化層的生成速度和質(zhì)量。22.浸磷溫度溫度影響磷化反應(yīng)速度，溫度過高會(huì)使磷化層過薄，溫度過低會(huì)使磷化層粗糙。33.浸磷時(shí)間時(shí)間過短，磷化層不完整，時(shí)間過長(zhǎng)，磷化層過厚，影響后續(xù)涂層附著力。44.工件表面狀態(tài)工件表面清潔度影響磷化層的均勻性和致密性。浸磷溫度浸磷溫度對(duì)磷化層質(zhì)量的影響很大。溫度過低，磷化速度慢，磷化層薄，且容易出現(xiàn)斑點(diǎn)、粗糙等缺陷。溫度過高，磷化速度快，磷化層厚，但容易出現(xiàn)過磷化，磷化層疏松、易脫落等現(xiàn)象。浸磷溫度通?？刂圃?*30-60℃**之間，具體溫度需要根據(jù)磷化液的配方、鋼材類型、磷化時(shí)間等因素來確定。浸磷時(shí)間浸磷時(shí)間是影響磷化層質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。時(shí)間過短，磷化層薄，耐蝕性差；時(shí)間過長(zhǎng)，磷化層粗糙，影響后續(xù)涂裝。5分鐘一般為5-20分鐘，具體時(shí)間取決于磷化溶液的濃度、溫度、工件材質(zhì)和表面狀態(tài)等因素。15分鐘對(duì)于低碳鋼，通常需要較長(zhǎng)的浸磷時(shí)間，而對(duì)于高碳鋼則需要較短的浸磷時(shí)間。10分鐘在磷化過程中，應(yīng)定期監(jiān)測(cè)磷化層的形成情況，并根據(jù)需要調(diào)整浸磷時(shí)間。磷化溶液濃度濃度磷化效果過低磷化層薄，耐腐蝕性差過高磷化速度快，但磷化層粗糙，易脫落適宜磷化層均勻致密，耐腐蝕性好磷化溶液濃度直接影響磷化層的質(zhì)量，過低或過高都會(huì)導(dǎo)致磷化效果不佳。工件表面狀態(tài)清潔度工件表面必須清潔，無油污、灰塵、氧化物等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)會(huì)影響磷化層的形成和附著力。粗糙度表面粗糙度會(huì)影響磷化層的均勻性和致密性。對(duì)于要求較高的磷化層，需要進(jìn)行表面拋光或噴砂處理以降低粗糙度。幾何形狀工件的幾何形狀會(huì)影響磷化液的流動(dòng)和磷化層的均勻性。對(duì)于形狀復(fù)雜的工件，需要采用特殊的磷化工藝或設(shè)備。磷化層檢測(cè)方法顯微鏡檢查通過光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡觀察磷化層表面形貌，判斷磷化層厚度和均勻性。鹽霧試驗(yàn)?zāi)M海洋環(huán)境，評(píng)價(jià)磷化層耐腐蝕性能，評(píng)估其在潮濕環(huán)境中的保護(hù)能力。附著力測(cè)試使用劃格法或拉伸法測(cè)試磷化層與基材之間的結(jié)合強(qiáng)度，確保磷化層牢固地附著在金屬表面。膜厚測(cè)定磷化層膜厚是評(píng)估磷化質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一。膜厚可以通過多種方法測(cè)定，例如磁性測(cè)厚儀、電化學(xué)測(cè)厚儀、顯微鏡測(cè)厚等。10-50微米磷化層厚度通常在10微米到50微米之間。10-20厚度具體厚度取決于磷化工藝參數(shù)和工件材料。5誤差測(cè)厚儀的精度和操作人員的熟練程度都會(huì)影響測(cè)厚結(jié)果的準(zhǔn)確性。5重復(fù)為了確保測(cè)厚結(jié)果的可靠性，通常需要進(jìn)行多次測(cè)量并取平均值。磷化層附著力磷化層附著力是指磷化層與基體金屬之間的結(jié)合強(qiáng)度。這對(duì)于磷化層的性能至關(guān)重要，因?yàn)槿绻街Σ睿谆瘜尤菀酌撀?，?dǎo)致防腐性能下降?？梢酝ㄟ^劃格法、拉伸法、沖擊法等方法測(cè)試磷化層附著力，評(píng)估其與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度。常用的方法包括：劃格法，用劃格刀在磷化層上劃出劃痕，觀察劃痕處的磷化層是否脫落。耐腐蝕性能磷化層耐腐蝕性能無機(jī)磷酸鹽提供良好防腐保護(hù)緊密的磷化層抑制金屬腐蝕良好附著力提高涂層耐久性磷化層的后處理干燥磷化后，需進(jìn)行干燥處理以去除表面水分。封閉處理封閉處理可提高磷化層的防銹性能，延長(zhǎng)使用壽命。涂裝磷化層為后續(xù)涂裝提供良好的附著力，提升涂層效果。干燥1自然干燥空氣自然流動(dòng)，干燥時(shí)間長(zhǎng)2熱風(fēng)干燥利用熱風(fēng)循環(huán)烘干，快速高效3紅外線干燥紅外線輻射加熱，均勻干燥干燥是磷化后處理的重要環(huán)節(jié)，去除表面水分，防止磷化層腐蝕。干燥方式需根據(jù)磷化層類型和生產(chǎn)需求選擇。封閉處理封閉處理目的封閉處理可以增強(qiáng)磷化層耐腐蝕性和耐磨性。封閉處理方法油封蠟封鉻酸鹽封閉樹脂封閉封閉處理操作封閉處理通常在磷化后進(jìn)行，以進(jìn)一步提高磷化層的保護(hù)性能。封閉處理效果封閉處理可以有效提高磷化層的耐腐蝕性和耐磨性，延長(zhǎng)工件使用壽命。涂裝1預(yù)處理清潔表面，去除油脂、污垢和氧化物2底漆涂裝提供防銹和附著力3中涂填充表面缺陷，提高光滑度4面漆涂裝提供顏色和光澤涂裝是磷化層后處理的重要環(huán)節(jié)，它能進(jìn)一步提高鋼件的耐腐蝕性和裝飾性。涂裝工藝包括預(yù)處理、底漆涂裝、中涂和面漆涂裝等步驟。使用注意事項(xiàng)操作環(huán)境磷化處理需要在通風(fēng)良好的環(huán)境中進(jìn)行。避免在高溫、潮濕或粉塵環(huán)境下操作。操作人員應(yīng)佩戴防護(hù)眼鏡、手套和口罩，以防止化學(xué)物質(zhì)接觸皮膚和呼吸道。磷化溶液磷化溶液具有腐蝕性，應(yīng)避免與皮膚接觸。磷化溶液應(yīng)妥善保管，避免陽光直射或高溫環(huán)境。磷化層的應(yīng)用領(lǐng)域汽車制造磷化層可增強(qiáng)金屬的防腐蝕性能，延長(zhǎng)汽車零部件的使用壽命。工具制造磷化處理可提高工具的耐磨性