磷化處理工藝常用的磷化處理工藝是利用化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng),在金屬表面形成一層膜,以起到防腐蝕以及打底的作用,而現(xiàn)代磷化工藝中主要有這些過程。脫脂除油金屬材料在儲運加工過程中都會接觸到各種油跡或汗跡,并且這些油跡還會與各種灰塵雜質(zhì)摻和在一起,附著在金屬表面,不但會影響磷化的形成,還會降低磷化膜的附著力,耐腐蝕性能以及美觀,磷化質(zhì)量會受到很大影響。這就需要在磷化前將工件清洗干凈,常用的方法是化學(xué)法,將工件放入到加有加溫到80℃強酸的清洗液中大約5分鐘,通過強酸對油脂產(chǎn)生皂化反應(yīng),把油脂從工件上去除掉。除銹,除氧化皮鋼鐵在加工過程中會在其表面形成一層氧化皮,還有就是在儲運過程中遇水或者腐蝕性液態(tài)就會生銹,這些氧化皮和銹跡如果不將其清理干凈,就會加速工件的腐蝕。所以在工件進行磷化前對其進行除銹和除氧化皮也是主要的工序,這將關(guān)系磷化質(zhì)量。除銹去氧化皮有機械法和化學(xué)法,通常情況下都會采用化學(xué)法,將工件放入到含有工業(yè)鹽酸的酸洗液中,靜置30分鐘左右就能完成除銹和去氧化皮。 中溫磷化優(yōu)點:游離酸度穩(wěn)定,易掌握,磷化時間短,生產(chǎn)效率高,耐蝕性與高溫磷化膜基本相同,目前應(yīng)用多。楊浦區(qū)錳系磷化膜厚要求
磷化作用⑴涂裝前磷化的作用①增強涂裝膜層(如涂料涂層)與工件間結(jié)合力。②提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性。③提高裝飾性。⑵非涂裝磷化的作用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。⒉磷化用途鋼鐵磷化主要用于耐蝕防護和油漆用底膜。⑴耐蝕防護用磷化膜①防護用磷化膜用于鋼鐵件耐蝕防護處理。磷化膜類型可用鋅系、錳系。膜單位面積質(zhì)量為10-40g/m2。磷化后涂防銹油、防銹脂、防銹蠟等。②油漆底層用磷化膜增加漆膜與鋼鐵工件附著力及防護性。磷化膜類型可用鋅系或鋅鈣系。磷化膜單位面積質(zhì)量為g/m2(用于較大形變鋼鐵件油漆底層);1-5g/m2(用于一般鋼鐵件油漆底層);5-10g/m2(用于不發(fā)生形變鋼鐵件油漆底層)。⑵冷加工潤滑用磷化膜鋼絲、焊接鋼管拉拔單位面積上膜重1-10g/m2;精密鋼管拉拔單位面積上膜重4-10g/m2;鋼鐵件冷擠壓成型單位面積上膜重大于10g/m2。⑶減摩用磷化膜磷化膜可起減摩作用。一般用錳系磷化,也可用鋅系磷化。對于有較小動配合間隙工件,磷化膜質(zhì)量為1-3g/m2;對有較大動配合間隙工件(減速箱齒輪),磷化膜質(zhì)量為5-20g/m2。磷化涂層鋼絲繩也是利用磷化膜的減摩、耐磨作用。 螺絲錳系磷化有潤滑作用嗎當(dāng)前,磷化技術(shù)領(lǐng)域的研究方向主要是圍繞提高質(zhì)量、減少環(huán)境污染、節(jié)省能源進行。
磷化沉渣形成的原因在高溫、中溫、低溫、常溫磷化處理中,磷化沉渣形成的直接原因是槽液中Fe2+過多。Fe2+主要來源于磷化工程中生成的Fe2+以及以額外帶入到磷化液中的Fe2+。后者容易被忽視,通常磷化前有酸洗工序時容易帶入,如果酸洗后的漂洗水中Fe2+過多或水洗不干凈則更嚴重。以亞硝酸鹽為主要促進劑的磷化液,NO2-與Fe2+在工作溫度下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Fe3+,與PO43-反應(yīng)生成沉淀即沉渣。反應(yīng)原理如下:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO+H2O(1)Fe3++PO43-=FePO4↓(2)注意,式(1)是Fe2+與NO2-反應(yīng),而不是Fe2+與NO3–反應(yīng),原因是Fe2+與NO3–必須在濃硫酸等強酸性條件下才能發(fā)生式(1)的反應(yīng),而Fe2+與NO2-在磷酸等弱酸性條件下就可以發(fā)生式(1)的反應(yīng),這恰好符合磷化液的工作條件。式(2)生成的沉淀磷酸鐵就是磷化沉渣。磷化液按式(2)生成沉渣是正常的,但是有些情況下生成額外沉渣就不正常了。額外生成沉渣會白白浪費藥劑,增加生產(chǎn)成本,必須有效控制額外沉渣的生成。
傳統(tǒng)發(fā)黑與磷化發(fā)藝有什么區(qū)別?1、工藝不同:發(fā)黑主要用氫氧化鈉和亞硝酸鈉在135-145度煮制成.其堿性較強。磷化主要成分就是磷酸及主鹽,如:鋅,鈣,錳等。溫度5-95度不等.2、耐蝕性不同:磷化耐蝕性要比發(fā)黑好許多.如錳系的磷化(上防銹油后)其耐腐蝕性要比發(fā)黑好上10-20倍。3、藥劑選擇不同:磷化發(fā)黑是采用含錳磷化液,生成的磷化膜呈黑色。由于磷化膜在沉積過程中基材有氣體外排,因此磷化膜實際是微孔結(jié)構(gòu),就防銹而言,也不是很好,比較好還是作一下封閉??刂瓶偹岫鹊哪康脑谟诒3至谆垡褐谐赡るx子的濃度在規(guī)定的工藝范圍內(nèi)。
磷化的發(fā)展歷史其實磷化處理工藝發(fā)展至今已經(jīng)有很長時間了,它應(yīng)該是現(xiàn)代金屬表面處理中,發(fā)明時間較早的一種,其發(fā)展也經(jīng)過了不同的時期。在1869年的英國,有人就發(fā)現(xiàn)了磷化膜可以用在金屬表面,能有效的保護金屬長時間不被腐蝕,并且當(dāng)時還將其申請了專利,這也為磷化處理的技術(shù)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。從20世紀初開始,磷化處理開始用在工業(yè)產(chǎn)品中,這也促進了磷化工藝的發(fā)展和進步,從此磷化處理得到了快速的發(fā)展和進入實際應(yīng)用時期。到了現(xiàn)代,為了適應(yīng)各種需求,磷化處理工藝也在不斷的改進,主要是向著低溫,低渣,環(huán)保無毒的方向發(fā)展。涂裝前磷化的作用:增強涂裝膜層(如涂料涂層)與工件間結(jié)合力,提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性,提高裝飾性.寶山區(qū)錳系磷化膜厚要求
溶劑法除油脂一般是用非易燃的鹵代烴蒸氣法或乳化法.常見的是采用三氯乙烷,三氯乙烯,全氯乙烯蒸汽除油脂.楊浦區(qū)錳系磷化膜厚要求
磷化液溫度超過上限根據(jù)磷化反應(yīng)原理,升高溫度可以加快磷化反應(yīng)速度,有利于磷化反應(yīng)的進行。但是溫度超過一定限度,副反應(yīng)增多即磷化液自身消耗,額外生成沉渣。不管磷化液工作還是不工作,額外生成沉渣都存在。原因如下:溫度升高,加快磷酸電離生成大量的PO43-,在Zn2+含量一定時,兩者的濃度滿足的Zn3(PO4)2溶度積時便生成Zn3(PO4)2沉淀,即額外沉渣。反應(yīng)如下:H2PO4-=2H++PO43-(3)3Zn2++2PO43-=Zn3(PO4)2↓(4)正常情況下,溫度升高,會有少量的額外沉渣生成。當(dāng)溫度超高上限時,破壞了正常溫度下的槽液平衡,原有的游離酸度、總酸度和酸比值會打破,重新建立新溫度下的槽液平衡,即升高了游離酸度,降低了總酸度和酸比值,也就是說額外消耗總酸度生成大量沉渣。式(4)對于溫度來說是不可逆的。也就是說,一旦槽液溫度超過上限生成沉渣,再降低溫度不能回復(fù)槽液原有的游離酸度、總酸度和酸比值,必須通過加入新鮮磷化液的辦法才能回復(fù)槽液原有的參數(shù)。 楊浦區(qū)錳系磷化膜厚要求
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