關於金屬表面磷化處理,這幾個重點過程你掌握了嗎?

2020.12.15

磷化是大幅度提高金屬表面耐腐蝕性的一個簡單可靠、費用低廉、操作方便的工藝方法,因此被廣泛的應用在實際生產中。

其目的是給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用於塗漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。

金屬表面磷化處理是常用的前處理技術,原理上應屬於化學轉換膜處理,主要應用於金屬表面磷化,有色金屬(如鋁、鋅)件也可應用磷化。

現代磷化工藝流程一般為:脫脂→水洗→除銹→表調→磷化→水洗→烘乾。

本文主要講解金屬表面磷化處理中的幾個重點過程。

1、脫脂

鋼材及其零件在儲運過程中要用防鏽油脂保護,一般合金在壓力加工時要用到拉延油,林件在切削加工時要接觸乳化液,熱處理時可能接觸冷卻油,零件上還經常有操作者手上的油跡和汗跡,零件上的油脂還總是和灰塵等雜質摻和在一起的。零件上的油脂不僅阻礙了磷化膜的形成,而且在磷化後進行塗裝時會影響塗層的結合力、乾燥性能、裝飾性能和耐蝕性。

2、塗裝前除銹、除氧化皮

鋼鐵熱加工時受氧化產生硬而脆的氧化皮,如熱軋鋼板、熱處理零件、鍛件、焊接件都會有氧化皮。此外鋼鐵在儲運過程中,接觸水或其他腐蝕介質,都極易出現一層黃銹。而這氧化皮和黃銹在塗層下時會加快鋼鐵的腐蝕速度。可見充分的除去鋼鐵表面的氧化皮和黃銹,對塗裝物得到有效保護是非常重要的。除銹方法就倆類,一是機械法,二是化學法。

3、磷化處理

所謂磷化處理是指金屬表面與含磷酸二氫鹽的酸性溶液接觸,發生化學反應而在金屬表面生成穩定的不溶性的無機化合物膜層的一種表面的化學處理方法。所形成的膜稱為磷化膜。

磷化的分類方法有以下幾種:

1、按磷化施工法分類。

有噴淋式磷化、浸漬式磷化、噴浸結合式磷化、塗刷型磷化。

2、根據磷化的溫度分類。

有高溫(80 度以上)磷化、中溫(50~70 度)磷化和低溫磷化(40 度以下)。

3、按磷化膜的質量分類。

有重量型(7.5g/m2以上),中量型(4.3~7.5g/m2),輕量型(1.1~4.3g/m2)和特輕量型(0.3~1.1g/m2)。

4、根據組成磷化液的磷酸鹽分類。

有磷酸鋅系、磷酸錳系、磷酸鐵系。此外還有在磷酸鋅中加鈣的鋅鈣系,在磷酸鋅中加鎳、加錳的「三元體系」磷化等。

影響磷化的因素

影響磷化的因素很多,當磷化膜出現質量問題時,可以從磷化工藝參數、促進劑、磷化工藝(含設備)管理以及被處理鋼材表面幾大方面考慮本文僅介紹磷化工藝參數的影響。磷化工藝參數對磷化效果的影響包括一下幾方面。

1、總酸度—總酸度過低、磷化必受影響,因為總酸度是反映磷化液濃度的一項指標。控制總酸度的意義在於使磷化液中成膜離子濃度保持在必要的範圍內。

2、游離酸度—游離酸度過高、過低均會產生不良影響。過高不能成膜,易出現黃銹;過低磷化液的穩定性受威脅,生成額外的殘渣。

3、酸比—酸比即指總酸度與游離酸度的比值。一般的說酸比都在 5~30 的範圍內。酸比較小的配方,游離酸度高,成膜速度慢,磷化時間長,所需溫度高。酸比較大的配方,成膜速度快,磷化時間短,所需溫度低。因此必須控制好酸比。

4、溫度—確定了某一配方後,就應該嚴格控制好溫度,溫度過高要產生大量沉渣,磷化液失去原有平衡。溫度過低,成膜離子濃度總達不到濃度積,不能生成完整磷化膜。

5、時間—各個配方都有規定的工藝時間。時間過短,成膜量不足,不能形成緻密的磷化膜層。時間過長,由於結晶在已形成的膜上繼續生長,可能產生有疏鬆表面的粗厚膜。

磷化膜質量評定方法一般包括1、腐蝕性能測定法,2、厚度(或重量法)測定法,3、微觀結構顯微鏡法,4、外觀目視法,5、二次附著力測定,6、抗衝擊試驗六種方法。

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