❶ 鋼材上如何磷化
鋼鐵的磷化處理
一、概 述
鋼鐵零件在含有錳、鐵鋅、鈣的磷酸鹽溶液中,進行化學處理,使其表面生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜的方法,叫做磷化處理(或稱磷酸鹽處理)。
二、磷化膜的外觀及組成
1、 外觀:由於基體材料及磷化工藝的不同可由深灰到黑灰色,特殊工藝可實現
純黑色、紅色及彩色。
2、組成:磷酸鹽[Me3(PO4)2]或磷酸氫鹽(MeHPO4)晶體組成。
三、特 點
1、 大氣條件下穩定,與鋼鐵氧化處理相比,其耐腐蝕性較高,約高2-10倍,
再進行重鉻酸鹽填充,浸油或塗漆處理,能進一步提高其耐腐蝕性。
2、具有微孔隙結構,對油類、漆類有良好的吸附能力。
3、對熔融金屬無附著力。
4、磷化膜有教高的電絕緣性能。
5、厚度一般為10-20μm,因為磷化膜在形成過程中相應地伴隨著鐵進行溶解,
所以尺寸改變較小。
四、用 途
1、防腐。
2、 塗裝底層,潤滑性,再冷變形加工工藝中,能氧化摩擦,減少加工裂紋和表
面拉傷。
3、要用來防止粘附低熔點的熔融金屬。
4、變壓器、電機的轉子、定子及其他電磁裝置的硅鋼片均用磷化處理,而原金
屬的機械性能、強度、磁性等基本不變。
五、小 結
所需用的設備簡單,操作方便,成本低,生產效率高,保護膜又有不少優點,因此在汽車、船舶、機器製造及航空工業都得到廣泛的應用。
六、磷 化 種 類
用於生產的磷化處理方法有:高溫、中溫、低溫的磷化處理,四合一磷化處理及黑色磷化處理等。
1、 高溫磷化處理:在90-98℃的溫度下進行,溶液的游離酸度於總酸度的比值
為1∶6-9,處理時間為15-20分鍾。
特點:耐腐蝕性、結合力、硬度和耐熱性都比較高,速度快,磷化膜粗細均
勻。溶液加熱時間長,揮發量大,成分變化快,磷化膜易夾雜沉澱,沉澱物
難清理。
2、 中溫磷化處理:在60-70℃的溫度下進行。溶液游離酸度與總酸度比值為1∶(10-15),處理時間為7-15分鍾。
特點:溶液穩定,磷化速度快,生產效率高,容易成分復雜,難配製。
3、 常溫磷化處理:在室溫下進行,溶液的游離酸度與總酸度的比值為1∶(20-30),處理時間為10-15分鍾。
特點:不需加熱,消耗少、成本低、穩定、耐腐蝕性差、結合力低、耐熱性
低。
七、各 種 因 素 的 影 響
1、 總酸度和游離酸度的影響:
1) 總酸度:提高總酸能加速磷化反應,使膜層薄而細致。過高,常常使膜層過
薄。過低,磷化速度緩慢,膜層厚而粗糙。
2) 游離酸度:過高會使磷化反應時間延長,磷化膜晶粒粗大多孔,耐腐蝕性降
低,亞鐵離子含量容易上升,溶液里的沉澱容易增多。過低,磷化膜薄甚至
沒有磷化膜。
3) 酸度調整:
當游離度過底時,可加入磷酸錳鐵鹽和磷酸二氫鋅,約5-6g/升,升高1「點」,
同時總酸升高5「點」左右,過高用ZnO、ZnCO3、MnCO3或Zn(OH)2中和,0.5-1g/
升,降低1「點」,加入後如果游離酸沒有顯著下降,表明溶液中磷酸鋅鹽
含量較高,這時應加水沖淡調整溶液。
當總酸過低時,可加入硝酸鋅,20-22g/升或硝酸錳大約在40-45g/升,可
升高10個「點」,高時可用水稀釋來降低。
2、 Zn+2離子:加快磷化速度,使磷化膜緻密,結晶閃碩有光。低時,磷化膜
疏鬆發暗。過高(特別是在Fe+2和P2O3較高時),晶粒粗大,排列紊亂,脆
弱且其中白灰較多。
3、 Mn+2離子:可以提高磷化膜的硬度,附著力和耐腐蝕性,顏色加深,結晶
均勻,過高,膜不易生成。
4、 Fe+2離子:在高溫磷化中Fe+2很不穩定,易被氧化為Fe+3離子轉變為磷
酸鐵沉澱,從而導致磷化液渾濁,游離酸升高。在常溫磷化溶液中,保持一
定數量的Fe+2,能大大提高磷化層的後度,機械強度和防護能力,工作范
圍也比較寬。但Fe+2易被氧化成Fe+3離子而沉澱出來,轉變為磷酸高鐵,
溶液呈乳白色時,結晶幾乎不能生成,質量十分低劣。當磷化液中含有少量
(0.01-0.03g/L)一氧化氫時,Fe+2即相對穩定,這時,溶液中因有少量
Fe(NO)+2絡離子,而呈棕綠色。穩定Fe(NO)+2的條件:
1)溶液溫度不超過70℃
較高的硝酸根含量和錳含量。亞鐵離子過高時,中溫磷化膜晶粒粗大,表面
有白色浮灰,防護能力降低,耐熱性也有所降低。中溫磷化Fe+2(1-3.5g/L),
常溫0.5-2g/L。
2)過多的亞鐵離子可以用雙氧水除去,每降低1g,約需30%H2O21ml和ZnO0.5g。
5、 P2O5: 能加速磷化速度,使膜疏密,晶粒閃爍發光。低時,膜緻密性和耐腐
蝕性均差,甚至會磷化不上。過高時,膜結晶排列絮亂,附著力降低表麵灰
白較多。
6、 NO3根離子:硝酸根可以加快磷化速度,提高磷化膜的緻密性,並且可降低
磷化槽溫度的條件下進行處理。在適當條件下,硝酸根與鋼鐵作用生成少量
的NO,促使亞鐵離子穩定。含量高時,高溫磷化膜變薄使中溫磷化溶液中亞
鐵離子聚積過多,使常溫磷化膜易出現黃色銹跡。
7、 F離子:是一種有效活化劑,加速磷化速度,使晶粒緻密,耐腐蝕性增強。
過多中溫磷化零件表面易出現白色浮灰,常溫壽命將會縮短。
8、 NO2根離子:常穩溶液中大大加快磷化速度,減少膜孔隙使結晶細致,提高
膜的耐腐蝕性。含量過多時,膜表面容易出現白點。
9、 溫度的影響:溫度高加快磷化速度,提高附著力,硬度、耐腐蝕性,但在高
溫下,Fe易被氧化Fe沉澱出來,溶液不夠穩定。
10、零件的材料和表面狀態的影響
高、中碳鋼和低合金鋼較容易磷化,磷化膜黑而厚實,但是具有磷化膜結
晶粒多粗的傾向,低碳鋼零件膜顏色較淺,結晶緻密,如果在磷化前進行
適當的浸蝕,可顯著提高磷化膜的質量。冷加工零件表面有硬化層,在磷
化前應進行強度浸蝕,活化零件表面,否則磷化膜薄而不均勻,耐蝕性較
低。
磷化零件在浸蝕後,進行一次皂化處理或鈦鹽處理,可提高磷化膜的緻密
性和耐蝕性。
皂化處理的工藝規范:
肥皂:10-30g/L
Na2CO3:15-30g/L
溫度:50-60℃
時間:2-5分鍾
11、SO4 根離子:使磷化過程延長,膜多孔易銹≤0.5g/升,過高SO4用硝酸鋇
沉澱,,1gSO4須用2.72gBaNO3,鋇鹽不宜過量,否則,磷化結晶粗大,反
映時
12、間延長,而且零件表面白灰較多。
13、CL-1:危害性與SO4相似,≤0.5g/L,過多用硝酸銀沉澱,然後用鐵屑或鐵
板置換殘條的銀離子。
14、Cu+2:浸蝕或磷化溶液中含有銅離子時,膜表面發紅,抗蝕能力降低,Cu+2
用鐵屑置換除去。
八、常見故障原因分析
1、磷化膜結晶粗糙多孔:
原因:1)游離酸過高。
2)硝酸根不足。
3)零件表面有殘酸,加強中和及清洗。
4)Fe+2過高,用雙氧水調整。
5)零件表面過腐蝕,控制酸洗濃度和時間。
2、膜層過薄,無明顯結晶:
原因:1)總酸度過高,加水稀釋或加磷酸鹽調整酸的比值。
2)零件表面有硬化層,用強酸腐蝕或噴砂處理。
3)亞鐵含量過低,補充磷酸二氫鐵。
4)溫度低。
3、磷化膜耐腐蝕性差和生銹
原因:1)磷化晶粒過粗或過細,調整游離酸和總酸度比值。
2)游離酸含量過高。
3)金屬過腐蝕。
4)溶液中磷酸鹽含量不足。
5)零件表面有殘酸。
6)金屬表面銹沒有出盡。
❷ 鋼材酸洗磷化對材質有影響嗎
鋼材酸洗磷化都是表面處理,對材質沒有影響
酸洗是指用酸洗溶液如鹽酸,內硫酸等洗掉工件上的氧化層和灰塵容等物質。清洗表面的作用
磷化即一種處理方法,磷化液,有鋅系磷化液,錳系磷化液等,磷化有很多種,作用也不同,如鋼絲的磷化是使鋼絲在拉細起到潤滑作用的,有的是為了起到打底漆的作用,增強基體與漆體的結合力,還有的是起到耐腐蝕作用,還有等等作用
❸ 鋼材酸洗磷化後又返銹是怎麼回事
鋼材酸洗磷化後又返銹的原因:
1.磷化的質量不好,磷化膜不完整,磷化膜的結晶粗大導致孔隙大;
2.工件磷化後存放的環境潮濕;
3.工件磷化後的存放時間較長。
其中第一種原因是主要的。
❹ 鋼材磷化後變硬
磷化對鋼絲物理性能沒影響,拉拔本身造成鋼絲加工硬化,表面硬度升高
❺ 鋼材磷化後表面塗油,油漆無法結合!油漆分散
工序錯了!磷化表面忌油,應在噴塗油漆後再再注油。因為油污會影響油漆的附著力。
❻ 哪位大師告訴我鋼材表面噴砂後,靜電噴塑前,要做什麼處理是否還要再做磷化處理重賞。
前處理分為化學處理和物理處理。 噴砂屬於物理處理,只能除掉表面的銹,但對專於油脂清除效果屬不理想。 一般講的磷化是一整條化學前處理的工藝,包括多個步驟,比如可以包括: 除油、酸洗、水洗、中和、水洗、表調、磷化、水洗、鈍化幾個環節。 建議到這個網站上查閱一下相關技術資料,網址:www.PENTOO.COM 也可以到這個網站的論壇上看一看,有用的東西挺多的。
❼ 鋼材磷化後需要水沖洗嗎
這個要看你是哪種磷化啦!
❽ 鋼材磷化有一層黃粉
1、磷化作用
(1)塗裝前磷化的作用
①增強塗裝膜層(如塗料塗層)與版工件間權結合力。
②提高塗裝後工件表面塗層的耐蝕性。
③提高裝飾性。
(2)非塗裝磷化的作用
①提高工件的耐磨性。
②令工件在機加工過程中具有潤滑性。
③提高工件的耐蝕性。
❾ 鋼材怎樣磷化處理
磷化是常用的前處理技術,原理上應屬於化學轉化膜處理。工程上應用主要是鋼鐵件表面磷化,但有色金屬如鋁、鋅件也可應用磷化。
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),在表面沉積形成不溶於水的結晶型磷酸鹽轉化膜的過程,稱之為磷化。
把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進行化學處理,使金屬表面生成一層難溶於水的磷酸鹽保護膜的方法,叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結構,與基體結合牢固,具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬(Sn、Al、Zn)性及較高的電絕緣性等。
(9)鋼材磷化後是什麼顏色擴展閱讀
磷化作用及用途:
塗裝前磷化的作用:增強塗裝膜層(如塗料塗層)與工件間結合力;提高塗裝後工件表面塗層的耐蝕性;提高裝飾性。
非塗裝磷化的作用:提高工件的耐磨性,令工件在機加工過程中具有潤滑性;經適當的後處理,可提高工件的耐磨性。
磷化用途:磷化膜主要用作塗料的底層、金屬冷加工時的潤滑層、金屬表面保護層以及用作電機硅鋼片的絕緣處理、壓鑄模具的防粘處理等。被廣泛應用於汽車、船舶、航空航天、機械製造及家電等工業生產中。
磷化的必要性:鋼鐵表面塗裝前處理工藝指脫脂(除油)、除銹、表調、磷化。然而由於工件表面的狀況不同,則生產工藝也有所不同,有的工藝中沒有脫脂或沒有除銹工序,有的工藝則沒有表面調整工序,但磷化工序是絕對不可缺少的。
在塗裝處理過程中,如果不清除油脂、氧化皮和銹層,不進行磷化處理,直接進行塗漆和靜電噴塗,就會使鋼鐵表面的塗層產生脫落,失去了塗裝的意義。
目前,國內外的金屬加工業、薄板加工業、石油行業及汽車、自行車、高低壓開關櫃、防盜門、鐵路等製造業普遍採用的是中、高溫磷化,存在著操作不方便、能源和材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。
為解決以上問題,常溫磷化已成為國際磷化行業的必然和研究課題。常溫磷化不僅可以有效地降低能源消耗,還可以解決操作不方便、材料消耗大、調整頻繁、成膜不均、成本高等問題。
❿ q345b鋼材磷化後顏色不一樣什麼原因
那麼出現這樣的狀況,很有可能是因為溫度的影響,因霧霾溫度不一致,那麼顏色可能會出現一定的不同,還有就是溶液當中濃度不一樣,也會引發顏色不一樣。