磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜,早的可靠记载是英国CharlesRoss于1869年获得的(.N)。从此,磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的漫长岁月中,磷化处理技术积累了丰富的经验,有了许多重大的发现。一战期间,磷化技术的发展中心由英国转移至美国。1909年美国、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了个锌系磷化液。这一研究成果促进了磷化工艺的发展,拓宽了磷化工艺的发展前途。Parker防锈公司研究开发的ParcoPower配制磷化液,克服了许多缺点,将磷化处理时间提高到lh(1小时),1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min。1934年磷化处理技术在工业上取得了性的发展,即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只是稳步的发展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业。这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。 控制总酸度的目的在于保持磷化槽液中成膜离子的浓度在规定的工艺范围内。嘉定区锰系磷化质量靠谱
磷化液工作负荷偏大现代自动生产磷化线,一般在设计时就已经考虑了单位时间内处理的工件面积与磷化槽液体积之间的关系,所以很少出现磷化液变黑的现象。但是在老的生产线或半自动、手工操作的生产线上,由于当时对磷化质量要求不是很高或工艺、管理等不完善,时常有大量的沉渣生成。在这种情况下,单位时间内处理的工件面积过大,磷化液又过少,导致磷化液的游离酸度和总酸度大幅波动,又有大量的Fe2+进入磷化液中,NO3–和NO2-来不及迅速将Fe2+氧化成Fe3+而使大量的Fe2+残留于磷化液中,进而生成Fe(NO)2+使磷化液变黑。变黑的磷化液恢复正常,会额外消耗磷化液,生成大量沉渣。崇明区紧固件锰系磷化二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只是稳步的发展和完善。
无亚硝酸盐的磷化在一般磷化工艺中常用亚硝酸盐作促进剂。然而,亚硝酸盐只会在酸性磷化中产生少量挥发性的亚硝气,而用硝基化合物作促进剂的磷化工艺不会产生此类气体。在磷化槽因故停槽时,钢板会受车间大气影响而生锈,如有亚硝酸气存在时,生锈会更快和严重。使用有机硝基化合物作促进剂时,钢板生锈倾向就减小。使用这种工艺还可将磷膜厚度控制在100-200mg/ft2这样很窄的范围中。这样厚度的磷化膜有很高的弯曲挠性。八,涂漆前的磷化处理方法磷化工艺有多种方法可以使用。直接浸入法和直接喷淋法都很常用;也有将二者结合起来使用的系统。在处理结构复杂的部件时,因有许多不平处必须同样处理,此时采用浸入法结合喷淋法来处理的效果就比较好。在这类结合使用的系统中,在表面清洗、淋洗和後淋洗步骤中采用淋洗法;但是,如果清洗步骤使用浸入法,则淋洗、调整、磷化和钝化都要使用浸入法为好。与浸入法相比,由于喷淋法利用了喷压的动能,所以可以降低槽液浓度和处理时间。例如喷淋法的磷化时间约60秒,而浸入法约为90-120秒。表5列举了几种典型的磷化处理方法。
磷化沉渣的危害,磷化沉渣悬浮于磷化液中,在成膜离子不变的情况下,额外消耗NaOH标准溶液,致使测定的总酸度偏高。实际上这只是一个假象,会错误地认为总酸度合格或者总酸度偏高。如果不及时调整,得不到合格的磷化膜。原理如下:2Zn3(PO4)2+6OH-=3Zn(OH)2+2PO43-(9),一般为浅灰色至深灰色,而且都是结晶型颗粒。FePO4为浅黄色粉末状物质。如果FePO4多,会随磷化结晶一起夹杂到磷化膜中,引起挂灰。挂灰的磷化膜本身耐腐蚀性低,润滑性下降,涂装后易引起漆膜鼓泡,且涂层的附着力及耐蚀性降低。可见挂灰的磷化膜有非常有害。如果在磷化时加入促进剂,这种现象更为严重。,耐腐蚀性下降。由于磷化膜中夹杂有沉渣,导致磷化膜疏松,且容易发黄。这样的磷化膜与基材的结合力很差,用力摩擦时很容易从基材上脱落,也不能用于防腐,涂装后的附着力和耐腐蚀性都不合格。原理如下:,耐腐蚀性下降。由于沉渣的存在,降低了磷化反应速度,需要延长磷化时间来生成磷化膜,导致结晶不规则生长并且促使结晶粗大,磷化膜疏松,且容易发黄。这样的磷化膜与基材的结合力很差,用力摩擦时很容易从基材上脱落,也不能用于防腐,涂装后的附着力和耐腐蚀性都不合格。 磷化成膜体系主要分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类.
磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年(对涂油工件而言),用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈,防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液,不含氧化类促进剂,并且有高游离酸度。这种铁系磷化处理温度高于95℃,处理时间长达30min以上,磷化膜重大于10g/㎡,并且有除锈和磷化双重功能。这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢,现在应用很少。锰系磷化用作防锈磷化具有比较好性能,磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状,是应用为的防锈磷化。加与不加促进剂均可,如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。通常处理温度80~100℃,处理时间10~20min,膜重在㎡以上。锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化,通常采用硝酸盐作为促进剂,处理温度80~90℃,处理时间10~15min,磷化膜重大于㎡,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。 溶剂法除油脂一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法.常见的是采用三氯乙烷,三氯乙烯,全氯乙烯蒸汽除油脂.江苏联轴器锰系磷化
由于氯代卤都有一定的毒性,再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现,溶剂蒸汽和乳液除油脂方法已经很少使用了.嘉定区锰系磷化质量靠谱
促进剂偏高促进剂偏高,一方面将大量的Fe2+氧化成Fe3+,进而是生成FePO4沉渣,另一方面促进剂挥发时会生成水,使磷化液的PH值升高,导致额外生成沉渣。,如酸比值偏小,在不断添加的情况下导致工作液的游离酸度一直在高位甚至超过高位下运行,需要加入中和剂降低游离酸度,生成的PO43-进一步与Zn2+结合,产生额外沉渣。如果工件表面含有碱性物质时,也同样会产生额外沉渣。原理如下:H2PO4-+2OH-=PO43-+2H2O(7)《金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范》(HB5472-1991)的要求。如果水质过硬即钙、镁离子过多,会导致磷化液的游离酸度降低,生成的PO43-进一步与Zn2+结合,产生额外沉渣。原理如下:2HCO3-+H2PO4-=2C02↑+PO43-+2H2O。 嘉定区锰系磷化质量靠谱
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