磷化基础知识
磷化基础知识
1.总括
磷化（phosphorization）是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的主要目的是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与耐腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑的作用。磷化处理工艺应用于工业已有90多年的历史，大致可以分为三个时期：奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国Charles Ross于1869年获得的专利（B.P.No.3119）。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，磷化处理技术累积了丰富的经验，有了重大的发现和突破。一战期间，磷化技术的发展中心由英国移至美国。1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一研究成果大大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Parco Power配制磷化液，克服了许多的缺点，将磷化处理时间提高到了1hr。1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短到了10min，1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。二战结束后，磷化技术很少有突破性的进展，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。当前，磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。
2.分类
2.1.按照磷化处理温度分类
（1）高温型
80℃以上处理。形成的磷化膜较厚，可以达到10~30g/m2，处理液的游离酸度（FA）和总酸度（TA）的比值（以下称作酸比）为1：（4~8）
优点：膜耐蚀性强
缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积物多，游离酸度不稳定。结晶容易出现粗细不均匀。
（2）中温型
50-80℃，处理时间一般为2-15分钟，膜重一般为1-7g/m2，处理液的游离酸度与总酸度的比值为1：（10~15）
优点：游离酸度比较稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性优良。（3）低温型
30-50℃，处理时间一般为2-10分钟，节约能源，能耗小。皮膜细致紧密。处理液的游离酸度与总酸度比值为1：20左右
优点：皮膜细致紧密，能耗小
缺点：相对而言，控制工艺较为繁琐
（4）常温型
10-40℃，一般需要加入促进剂，磷化时间因各公司药剂和工艺不同差距较大（我司目前一般为2-5分钟），溶液游离酸度和总酸度比值为1：（20~40），膜重一般为1~5g/m2。
优点：药品消耗少，溶液稳定
缺点：溶液配制相对繁琐，控制工艺也相对繁琐
2.2.按照磷化液成分分类
（1）锌系磷化
（2）锌钙系磷化
（3）铁系磷化
（4）锰系磷化
（5）复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成
（6）无磷磷化对应环保禁令而面向市场的新型处理液，主要由锆或钼等元素组成。
2.3.按照磷化施工方式来分类
（1）浸渍磷化
适用于高、中、低温磷化，特点：设备相对简单，对工件的外形适应性较高，但是对槽体循环装置要求较高。现今应用比较广泛的施工方式。
（2）喷淋磷化
适用于中、低温磷化工艺，可处理大面积工件，如冰箱、洗衣机壳体。特点是：处理时间较短，成膜反应速度较快，生产效率高。
（3）刷涂磷化
上述两种方法都无法实施时，会采用刷涂磷化的方法。一般在常温下操作，磷化后工件自然干燥，但是磷化效果不如前两种，现在很少人用这种方法。
3.作用及用途
3.1.磷化的作用
3.1.1涂装前磷化的作用
①增强涂装膜层（例如涂料涂层）与工件间的结合力
②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性
③提高装饰性
3.1.2非涂装磷化的作用
①提高工件的耐磨性
②令工件在加工过程中具有润滑性
③提高工件的耐蚀性
3.2.磷化的用途
①防护用磷化皮膜用于钢铁件耐蚀防护处理。磷化膜类型可用锌系、锰系。
膜重一般为5-20g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈腊等。
②油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件之间的附着力和防护性。磷化膜类
型可以锌系或者锌钙系。磷化膜重一般控制在1~10g/m2。
③冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔所需，膜重一般控制在1~10g/m2；
精密钢管拉拔，膜重一般控制在4~10g/m2；钢铁件冷挤压成型，膜重可能大于10g/m2。
④减摩用磷化膜磷化膜可以起减摩作用。一般用锰系磷化，也可以用锌系磷
化。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜重一般控制在1~3g/m2；对于有较大动配合间隙工件（如减速箱齿轮），磷化膜重一般控制在5~20g/m2。
⑤电绝缘用磷化膜一般用锌系磷化，用于电机及变电器中的硅片磷化处理。
4.原理
4.1.磷化对象
磷化是常用的前处理技术，原理上是应属于化学转换膜处理，主要是应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用于磷化。为了取得良好的磷化处理效果，通常汽车行业要求指标如下：
C附着量：6~7mg/m2
铁粉附着量：10mg/m2以下
外观：银白色（黄色和蓝色的钢板氧化物比较多，视为不良）
4.2.磷化原理
工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（当然也有喷淋方式），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。
钢铁件浸入磷化液（由Zn（H
2PO
4
）
2
、Fe（H
2
PO
4
）
2
）、Mn（H
2
PO
4
）
2
组成的酸
性稀水溶液）中，磷化膜的生成反应如下（以锌系皮膜为例）：
2Zn2++Fe2++2PO
43-→Zn
2
Fe(PO
4
)
2
?4H
2
5.工艺
磷化工艺流程主要有以下几步：
脱脂→水洗→（酸洗）→水洗→表调→磷化→水洗→纯水洗→干燥→后处理工艺5.1.脱脂
脱脂的主要目的，是除去处理对象表面的油污和炭粉，为了有效的去除油污，许多厂家采用二道脱脂的工艺。我公司的脱脂剂大多数为碱性粉剂，少部分为液体药剂以及部分酸性药剂。脱脂的方式有浸渍和喷淋。一般来说，脱脂剂的温度越高，脱脂性能越好，但是过高的温度会影响脱脂剂中表面活性剂的活性，所以脱脂剂的温度应当控制在一定的范围内（详情参照各药剂的产品说明书）。而脱脂剂的碱度越高，理论上脱脂性能也会越好。但是碱度也带来2个弊端：第一：对后续水洗不利；第二：过高的碱度，会对一些基材有侵蚀作用，例如镀锌件表面的锌层。所以对于不同的基材，必须选用对应碱度的脱脂剂（详情参考药剂说明书）。
脱脂剂一般用游离碱度（FAL）来管理。游离碱度的检测方法: 用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂，用0.1mol/l的硫酸标准溶液滴定至溶液呈无色为终点。此时所消耗的硫酸标准液的毫升数即为滴定的游离碱度点数
5.2.水洗
这里说的水洗，是指脱脂后的水洗。水洗的目的主要是去除工件表面残留的脱脂剂。同时，在水洗过程中，也可以对前道脱脂工艺的效果进行基础评判。评判的方法是水幕法。水幕法是指用肉眼观察水洗后工件表面水幕覆盖情况，水幕均匀且完整视为脱脂完全。
5.3.酸洗
酸洗并非是磷化过程中必须的工艺，并且它是一道对磷化不利的工艺。它存在的目的，是除去工件表面本身就存在的锈和氧化层。如果工件表面本身无锈或者经过了抛丸处理，那么酸洗工艺是可以跳过的。目前运用的酸洗液一般有盐酸，硫酸和磷酸。
5.4.水洗
这里说的水洗是指酸洗后的水洗。目的是将酸液从工件表面彻底清除。为了达到这个目的，一般会采用二道甚至三道的水洗工艺。
5.5.表调
这是磷化工艺中至关重要的步骤。表调的作用可以加速磷化反应，使磷化结晶颗粒变得细致紧密。如图所示：
无表调 PL-Z表调
不同的表调，控制工艺也不一样。就我公司产品而言，现场能够比较方便监控的是PH值，一般PH值控制在8~9。表调不良会导致工件生锈，结晶颗粒过大，膜重过大等磷化不良的症状。
5.6.磷化
5.6.1.游离酸度（FA）
游离酸度磷化处理液必须控制的参数，是指游离的磷酸。其作用是侵蚀基材，促使铁的溶解，以形成较多的晶核从而使膜结晶致密。
游离酸度过低，无法侵蚀基材，会使磷化膜变薄，甚至无膜。
游离酸度过高，会使膜层结构疏松，多孔，耐蚀性下降，令磷化时间延长。
游离酸度的检测方法：用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中，加入2-3滴溴酚蓝指示剂，用0.1mol/l的氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色为终点。此时所消耗的氢氧化钠标准液的毫升数即为滴定的游离酸度点数。
5.6.2.总酸度（TA）
总酸度是指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。总酸度一般控制在规定范围内，上限为好，有利于加速磷化反应，使膜层晶粒细致（FA不变的前提下）。
在游离酸度恒定的前提下，总酸度过高，膜层变薄，可以加水稀释。总酸度过低，膜层疏松粗糙。
总酸度的检测方法：用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂，用0.1mol/l的氢氧化钠标准溶液滴定至粉红色为终点，此时消耗的氢氧化钠标准液毫升数为滴定的总酸度点数。
5.6.3.温度
温度对磷化处理液本身，是有影响的。温度的变化会引起游离酸度和总酸度的变化，尤其是游离酸度。
温度升高，游离酸度会变大，磷化膜层变厚，结晶变粗大。温度过高的时候，Fe2+容易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，使槽液不稳定。
5.6.4.促进剂
促进剂，顾名思义在磷化过程中起到促进磷化反应的作用。对于冷轧钢材效果明显。促进剂有许多种类，如氧化剂促进剂，金属离子促进剂，复合型促进剂
-不稳定，容易分解，所等，我公司目前使用的促进剂主要为亚硝酸钠溶液。NO
2
以使用时必须定期补加。同时，过多补加促进剂后，会引起游离酸度的降低，在现场管理时必须加以注意。促进剂含量应该严格控制在一定范围内，含量低，起不到促进作用；含量过高，会导致皮膜泛黄，结晶疏松。
5.6.5.时间
理论上来讲，时间越长，磷化效果会越好，磷化越完全。
5.6.6.设备
在进行浸渍型磷化处理时，槽体应该设有循环装置，循环量应该达到槽体的三倍以上。例如100m3的槽体，循环量应该在300m3/Hr。喷淋磷化的压力应当设定在一定范围内，一般为0.4~0.9kg/cm2。若喷淋压力过大，会使皮膜呈长条状结晶。
5.7.水洗
此处水洗指的是磷化后的水洗，目的是清除工件表面可能残留的磷化渣等附着物，使工件表面恢复清洁。许多厂家也采用二道水洗来完成这个清洁目标。5.8.纯水洗
纯水洗的目的，也是为了更好的清洁工件表面，通常这道水洗会采用加温的方式，也称为汤洗。
5.9.干燥
可以使用风机或者烘箱进行干燥。干燥的温度和时间应该控制在一定范围内。干燥时间和温度不够的话，工件表面残留水份，工件易生锈；干燥时间和温度过高，会导致磷化膜分解，工件泛黄。
5.10.后处理工艺
后处理工艺大致有以下几类：
1.电泳一般后续使用电泳工艺的磷化皮膜的结晶尺寸要求在1~10um。
2.粉末涂装
3.喷漆
4.防锈油
6.性能评审
6.1．外观
外观是评价磷化皮膜最基础的标准。外观均一视为良好。皮膜应该为灰黑色，色泽深浅允许有一定范围，但是不允许出现褐色或者黄色皮膜。
6.2. 结晶尺寸
结晶尺寸必须由电镜来检测。一般结晶照片如下图（冷轧材）
6.3 P 比
P 比=Zn 2Fe(PO 4)2·4H 2O/[Zn 3(PO 4)2·4H 2O+Zn 2Fe(PO 4)2·4H 20]
一般汽车生产线要求P 比≥85%
提高P 比的方法有以下几种：
① 减少磷化液里面的Zn 含量
② 提高AC （促进剂浓度）
③ 适当温度（35~40℃）
6.4 膜重
膜重指的是单位面积上磷化膜的质量。计算公式为（W1-W2）/S 。单位是g/m 2。 其中W1指磷化处理后工件质量，W2指脱膜干燥冷却后工件质量，S 是代表工件面积。
不同材质的工件、不同的磷化膜需要采用不同的脱膜液进行脱膜。
6.4.1 钢铁上的磷酸盐膜
6.4.1.1 磷酸锰膜 采用50g/L 的三氧化铬溶液。将工件浸于脱膜液中，在75℃±5℃下保持15min 。取出试件立刻在洁净的流动水中漂洗，然后用蒸馏水电镜透射电压强度
放大倍数
标尺 横线长为10um
漂洗；迅速干燥，冷却后称量。通过公式计算膜重。
每一个试件都要采用新配的试液。
6.4.1.2 磷酸锌膜
脱膜液配制法
氢氧化钠 100g/L
EDTA四钠 90g/L
三乙醇胺 4g/L
将工件浸于脱膜液中，在75℃±5℃下保持15min。取出试件立刻在洁净的流动水中漂洗，然后用蒸馏水漂洗；迅速干燥，冷却后称量。通过公式计算膜重。
每一个试件都采用新配的试液。
6.4.1.3 磷酸铁膜采用50g/L的三氧化铬溶液。将工件浸于脱膜液中，在75℃±5℃下保持15min。取出试件立刻在洁净的流动水中漂洗，然后用蒸馏水漂洗；迅速干燥，冷却后称量。通过公式计算膜重。
每一个试件都要采用新配的试液。
6.4.2 锌和镉上的磷酸盐膜
脱膜液配制法：重铬酸铵20g/L（用质量分数为25%~30%的氨水配制），在配置过程中温度不得超过25℃。
浸工件于脱膜液中，在室温下保持3~5min（在通风橱内完成此操作），取出试件立刻在洁净的流动水中漂洗，然后用蒸馏水漂洗；迅速干燥，冷却后称量。通过公式计算膜重。
每一个试件都要采用新配的试液。
6.4.3 铝及铝合金上的晶态磷酸盐膜
脱膜液配制法：硝酸（质量分数为65%~70%）
将工件浸于脱膜液中，在75℃±5℃下保持15min。取出试件立刻在洁净的流动水中漂洗，然后用蒸馏水漂洗；迅速干燥，冷却后称量。通过公式计算膜重。
每一个试件都要采用新配的试液。
6.4.4 铝及铝合金上的铬酸盐膜和非晶态磷酸盐
6.4.4.1 新鲜膜
新鲜膜是指在25℃~40℃之间干燥3h~5h的膜。
脱膜液配制法：以1体积质量分数为65%~70%的硝酸加1体积水配制。
浸工件于脱膜液中，在室温下保持1min，取出试件立刻在洁净的流动水中漂洗，然后用蒸馏水漂洗；迅速干燥，冷却后称量。通过公式计算膜重。
每一个试件都要采用新配的试液。
6.4.4.2 老化膜
老化膜的检测方法十分危险，在此不做介绍。
6.5 耐蚀性
耐蚀性实验有许多，例如SST（中性盐雾试验）、CCT（循环盐雾试验）、热盐水实验（本田公司的主要性能评价项目，72h的热盐水浸泡）等。对于耐蚀性的要求，不同的客户也有不同的要求，无法在此一一列举。在此介绍一种应用比较多的—中性盐雾试验。
配制方法：采用化学纯以上的氯化钠和蒸馏水配制，浓度为5±1%（重量）。
雾化后的收集液，除挡板档回的部分外，不得重复使用。雾化前的盐溶液PH在6.5~7.2（35℃）之间。配制溶液时，允许用化学纯以上的稀盐酸和氢氧化钠水溶液来调整PH值。用面积为80cm2的漏斗收集连续雾化16h的盐雾沉降量，有效空间内任一位置的沉降量应该为：1.0~2.0ml/h。
6.6 涂装密着性
涂装密着性是指磷化后工件，经过后续工艺处理之后（例如喷粉，电泳等），涂装层与工件结合力的评价。
比较多采用划格剥离试验。在试材上画出10*10mm的方格，如下图，用3M 的胶带紧紧地黏贴在方格上，随后以45度斜上角度方向用力剥离胶带，100个方格均无涂装层掉落，视为优良。
6.7 耐冲击性
耐冲击性是指磷化后工件，经过后续工艺处理后，工件对冲击力的承受程度评价。一般采用冲击试验：以1kg的圆球，在50cm的高度自由落下，冲击工件表面，涂装层无爆裂视为良好。如下图：
6.8 杯突试验
用杯突仪进行实验。一般采用杯突6mm，涂层无爆裂视为优良，如下图：
7.问题枚举
7.1 关于槽液监控
Q1：现场监控槽液时，有时候会发现滴定终点难以判断，在滴定总酸度的时候，滴定液滴下去一直会腿色，这是怎么回事？
A1：我公司部分药剂中，含有F-，如PB-L3020、PB-L3035。F-会使酚酞腿色，所以在滴定这类药剂的总酸度时，尽量保持持续滴定，如果滴定过缓，那滴定数是不可信的。终点判定标准为：粉红色保持20秒不褪去，视为到达终点。从原理上来讲，滴定是一个改变PH的过程，游离酸度的终点是PH滴至3.8，总酸度的终点是PH滴至8.2。如果现场条件允许，我们也可以用PH计来检验槽液。
Q2：有时候加NT-4055调整，会发生调整无效的现象，这是怎么回事？
A2：当过度用NT-4055调整时，由于PH值的升高和槽液中Na离子的升高，槽液中的Zn离子会析出，现象上表现为槽液出现类似渣的物质，此时调整容易出现不
良
优
良
无效的情况。
7.2 关于渣
Q3：现场总是反应渣量比较大，如何对应？
A3：在遇到这样的问题时，必须有数据加以支持。渣量是可以由除渣器来取得数据的，第一步要判断的是，现场的反应到底是否正确和真实？渣量比较大又是指什么样程度的渣量？
我把“渣”分为2种，第一种是上面所说，由于调整方法不当，导致槽液中Zn的析出，形成渣，此类渣我称之为“软渣”。槽液侵蚀工件，使表面的铁溶解，进入到槽液中，形成渣，此类渣我称之为“硬渣”。硬渣量改善的方法有以下几种：
①降低FA
②降低槽液中Zn含量
③提高促进剂浓度
④正确使用表调
⑤提高NO
3与PO
4
的比值
Q4：磷化后，发现渣附着在工件表面，如何解决？
A4：此时要调查以下几个方面
①槽液中渣含量是不是过高？可以用干燥差量法来判断
②槽液酸比是否过高？酸比大于30时，容易产生渣附着现象。
③槽液循环装置是否完好？如果是喷淋磷化的话，喷淋压力是否过小？
④磷化后入第一道水洗前，工件是否已经被干燥？如果已经干燥，则会形成渣
附着。
⑤磷化后水洗压力是否足够？
磷化处理及工艺
磷化 目录 总述 原理及应用 磷化基础知识 1. 一、磷化原理 2. 二、磷化分类 3. 三、磷化作用及用途 4. 四、磷化膜组成及性质 5. 五、磷化工艺流程 6. 六、影响因素 7. 七、磷化后处理 8. 八、磷化渣 9. 九、磷化膜质量检验 10. 十、游离酸度及总酸度的测定 11. 十一、有色金属磷化 总述 原理及应用 磷化基础知识 总述 磷化( phosphorization )是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。磷化处理工艺应用于工业己有90 多年的历史，大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛 应用时期。 磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国Charles Ross 于186 9 年获得的专利 (B.P.No.3119) 。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T.W.Coslet 将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一研究成果大大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Parco Power 配制磷化液，克服T 许多缺点，将磷化处理时间提高到lho 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革命性的发展，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
前处理和电泳的基础知识-不错的学习资料
涂装前处理及电泳基础知识 一、前处理常规工艺路线： 热水洗（喷淋）→预脱脂（喷淋）→脱脂（浸）→自来水洗→自来水洗→表调→磷化→ 自来水洗→自来水洗→循环纯水洗→纯净纯水洗（不同生产线有所不同，但基本内容是一样的） 1.热水洗：目的○1提前给工件（车身）加温，减少预脱脂降温。 ○2洗掉工件表面的灰尘异物。 ○3软化工件表面的油污，提高脱脂效果。 温度：一般是65+5℃。 常出问题：1 堵喷头，要经常清理检查喷头。 2 生锈，提前加少量的脱脂剂进去调整PH值到9-10。 3、定期清理槽底沉淀物。 2.预脱脂：目的○1除油 ○2影响脱脂效果的几个因素a.脱脂剂的质量b.脱脂槽液的浓度、温度、喷淋压力、喷淋的时间、喷头的角度、油水分离器的效果等。 3.脱脂：目的○1进一步彻底除油。除去内腔、死角等喷淋不到的部位的油污。○2影响脱脂效果的因素a脱脂剂的质量b.脱脂槽液的浓度、温度、全浸的时间c.槽液搅拌情况、油污含量等。 4-5自来水洗：洗去工件上残留的脱脂剂 常出问题：返锈。工件清洗太干净或不干净均易生锈，要调整好水的“污染度”保
持碱度“2-5”点最好。如果是新换的水，可以加入少量的脱脂剂，最好是加磷化液的中和剂和促进剂（少量），可解决生锈问题。 6表调：目的，改善工件表面的金属状态，提供很多的磷化结晶核，可以改善磷化的均匀性、磷化速度，减少沉渣，降低膜厚等作用。一般表调都是“胶肽”类表调剂，效果好，但寿命低，一般只有5-6天。如果水洗不干净，带入杂质离子太多，失效速度更快，补加也无效，必须换槽重配。它是一种胶体溶液，应该具备“丁达尔现象”。否则就失效了。应经常检测。此序很重要i。 7磷化：要求均匀，致密、薄，灰色或深灰色，不能发花、发黄、挂灰。一般在阴极电泳线上，均采用“三元磷化”即“锌、锰、镍”的磷化。它的特点是致密均匀，有一定的硬度。耐碱性能好，不易在电泳中返溶，P比高（≥85％），一般只有2～4um,膜重大约在1-3g/㎡，结晶细密，只有2～7um左右。 管理要点：①要求厂家每月全面检测磷化液一次，要测出：Fe+2、Zn2+、Mn2+、Ni+1 No3-、Po4-3,等重要成分的浓度（游离酸、总酸）发现失调及时调整。 ②日常检测游离酸、总酸，促进剂含量。特别注意，不是游离酸、总酸都在要求范围内就可以了。一定要注意“酸比”，它对磷化的质量影响很大。一般要控制在20-25之间为好。（酸比小易造成磷化膜粗糙、厚、返黄、沉渣多；酸比大，易造成膜薄、磷化不上的可能） 发生问题的对策：①发花：脱脂不干净，加强前序脱脂质量。促进剂过高，Fe+2太高。（变成铁系磷化了，或成为氧化膜而非磷化膜，不好。） ②发黄：可能是温度低；游离酸高；促进剂少；总酸度太低（酸比过小）
磷化质量的检验
一、钢铁件磷化质量检验规范 、 LFWI-007-02-01 1.适用范围：本标准规定了在钢铁及其合金表面形 成磷化膜的有关技术要求及其检验方法，质量一致 性检验项目有外观，膜重，耐蚀性等。 2．引用标准 2.1 GB/T10125-1997《人造气愤腐蚀试验.盐雾试验》。 2.2 ISO9227《人造环境中的腐蚀试验.盐雾试验》。 2.3法国DIN50942：1996-09《金属的磷化处理》。 2.4兵器工业部WJ464-95《黑色金属磷化规范》。 3.外观检验 3.1方法：目视检测（在100W白炽灯下，距工件400mm处目 测）。 3.2色泽：
锌系磷化和锌钙系磷化膜呈浅灰色～深灰色，锰系磷化膜呈深灰色～黑色，铁系磷化膜呈虹彩色（如黄到蓝灰色）。材料的差异，热处理方式 ，焊接等都会导致磷化膜的颜色差异（如氧化处理的过的锰磷化呈深灰黑色）。黑色磷化应为连续均匀黑色,无发红现象 3.3外观：膜层应连续均匀，无锈迹，无挂灰为合格。 下列缺陷是不允许的： a.疏松的磷化膜。 b.表面有机械损伤，锈斑，白色附着物，黄红斑； c.局部无磷化膜（与客户协商的深孔，深凹处除外）。 允许的缺陷为： d.由于焊接，局部热处理，基体金属组成成份不同，及表面加工状态不同而导致的色泽和结晶差异； e.轻微的小迹，擦白，挂灰； f.局部破坏的工件，无特殊说明对其在磷化界限向磷化部份位移2～5mm； g.因尺寸原因，两次磷化的界限处允许有色差； h.因基材构的原因或在磷化槽中因与支撑物或其他组件的触碰而产生的磷化膜表面的轻微起伏或色差起伏。 3.4尺寸检验 3.4.1对于客户特别强调尺寸要求时，进行该项检查。 3.4.2方法：根据客户提供或指明的标准量具及检验方法进行检验；检验比承双方友好协商而定。 4.膜重(g/㎡) 4.1客户有膜重要求时，可按照《钢铁件磷化膜重测量方法》
弹簧基础知识
弹簧基础知识 1、概述 1.1弹簧功用 弹簧是利用自身的变形产生力或储存能量的机械零件。其主要功能有：①控制机械的运动：如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧；②吸收振动和冲击能量，如车辆中的缓冲弹簧、联轴器的吸振弹簧；③储存及输出能量作为动力，如钟表弹簧；④用做测力元件，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。 1.2弹簧种类 按照所承受的载荷不同，弹簧可以分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种；按照弹簧的形状不同，弹簧有可以分为螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、板簧和盘簧等。其中螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，结构简单且可以根据受载情况制成各种型式，应用最广泛。 1.3弹簧各部分名称及尺寸关系 ⑴、弹簧丝直径d：制造弹簧的钢丝直径。 ⑵、弹簧外径D：彈簧的最大外直径 ⑶、弹簧内径D1：弹簧的最小外径 ⑷、弹簧中径D2：弹簧的平均直径 ⑸、t：除支撑圈外，弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离成为节距。 ⑹、支撑圈数n2：为了使弹簧在工作时受力均匀，保证轴线垂直端面、制造时，常将弹簧两端并紧。 并紧的圈数仅起支撑作用，一般由1.5d、2d、2.5d,常用的是2d ⑺、有效支撑圈数n:弹簧能保持相同节距的圈数 ⑻、总圈数n1:有效圈数与支撑圈数的和. ⑼、自由长度L:弹簧在未受外力作用下的长度. ⑽、螺旋方向:有左右之分,常用右旋,图纸未注明时用右旋. ⑾、弹簧刚度E:弹簧的载荷变量与变形变量之比. ⑿、旋绕比C:也称弹簧指数,C=D2/d,其它条件相同时,C值越小,弹簧内、外侧的应力差越悬殊，材料利用率就越低。所以在设计弹簧时一般规定C>4。 ⒀、螺旋升角α：α=arctgt/πD2,圆拄螺旋压缩弹簧一般应在5°～9°范围内选取。 2、弹簧使用材料及用途
喷粉工艺流程说明
喷粉工艺流程说明 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
喷粉工艺流程说明 一、工艺流程说明: 1、剪板:将外购的钢材卷料按一定的规格经过裁剪机裁剪。（N1）（裁剪机） 2、冲压成型：将剪板后的钢材卷经冲压机冲压，形成需要的形状。（N2）（冲压机） 3、水洗:将冲压后的钢卷用自来水进行人工清洗。（W1） 4、除油：通过添加碱的溶液清洗附着在钢材上的油污。（W2） 5、水洗:用自来水进行清洗，除去多余的碱液。（W3） 6、酸化：在酸性溶液中去掉钢材的表面硬化层，提高磷化质量。（W4） 7、水洗：除去钢材上多余的酸。（W5） 8、表调：通过含有胶态的磷酸钛的水溶液使钢材在磷化前形成次中膜，加快磷化速度，细化磷化结晶增加磷化的结晶点。 9、磷化：将前处理过的钢材放入磷化液中，形成磷化膜。（W6） 10、水洗：用自来水冲洗，清除钢材上多余的磷化液，防止残留的磷酸盐在日后防腐过程中参与电化学腐蚀。（W7） 11、烘干：在电烤炉中将磷化水洗后的钢材烘干。
12、喷粉：将钢材送入喷粉室进行静电粉末喷涂作业。（G1、N3） 工作原理：在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸附到带正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时，则会发生“同性相斥”的作用，不能再吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。 13、固化：在高温烘烤箱中（约200℃左右）下将涂层熔融、流平、交流固化。 14、下线：将产品下线准备出售。 G1是喷粉时产生的粉尘;N1是剪板机剪板时产生的机械噪声;N2是冲压机冲压时产生的机械噪声;N3是喷粉是产生的机械噪声;W1含金属残渣及油类废 水;W2含油的碱性废水;W3含碱废水;W4含金属离子的酸性废水;W5含酸废水;W6含胶体钛的磷酸盐溶液;W7含磷化液的水溶液。 二、防护措施： 1、废水（W） 1、生活污水略 2、工业废水 项目在除油、酸化、表调、磷化的处理液使用一段时间后需更换，属于危险废物（《国家危险废物名录》HW17表面处理废物），交由有资质的公司处理；水洗过程中的流动清洗废水含废渣、油类和磷元素，将清洗废水混合后，经隔油沉淀、和A/O法处理（A/O法前调节PH至6-9）达到 （DB44/26-2001）第二时段二级标准后排放。 2、废气（G） 项目在喷粉过程中产生粉尘。 喷出的粉末一部分吸附到零件表面(一般为50%到70%)外，其余部分自然沉降，沉降到喷粉室底部的粉末收集后通过粉泵进入旋转筛重新利用。排放出去的气体中含少量粉尘，气体通过水池经楼顶水池吸收后高空 5米排放，带有液体的粉末经干燥后重复利用。 3、噪声略
钢铁中磷的测定磷钼蓝吸光光度法
钢铁中磷的测定——磷钼蓝吸光光度法 实 验 报 告 班级：应121-2 姓名：曲红玲 学号：201269503222 同组人：王双孙艺 指导老师：王美兰老师
一、实验目的 1、了解钢铁中磷的测定意义。 2、掌握钢铁中磷的测定方法。 3、掌握溶液的定量转移配制，称量等基本操作。 二、实验原理 1、磷的测定是钢铁分析的一个必测指标。磷是典型的非金属元素,它在钢铁及合 金中主要以固熔体的磷化铁(Fe 2P、Fe 3 P)形式存在,还有少量的磷酸盐等夹杂物, 其来源一般从矿石带入。磷是钢铁的有害元素,它使钢铁发生冷脆,降低冲击韧性和影响锻接,一般钢材P控制不大于0.06%,高级的合金钢在0.03%以下,在某些特殊钢中,为提高其耐磨性而只允许达0.10%左右,因此,钢铁及合金中磷的测定是一项必不可少的项目。 2、工厂实用分析方法有：滴定法，分光光度法。 分光光度法有钒钼黄和钼蓝法两类。钒钼黄是磷酸与钒酸、钼酸作用形成磷钒钼黄杂多酸直接测定。钼蓝法是将磷钼杂多酸还原成钼蓝后进行测定，所用还原剂有氯化亚锡、抗坏血酸、硫酸联胺和亚硫酸盐等。 3、分析方法 4、本实验采用磷钼蓝吸光光度法
试样用王水溶解，高氯酸冒烟以氧化磷，加钼酸铵使磷转化为磷钼配合离子。用氟化物掩蔽铁离子，以氯化亚锡还原成钼蓝．分光光度法测定。主要反应：3Fe3P+41HNO3→9Fe(NO3)3+3H3PO4+14NO↑+16H2O Fe3P+13HNO3→3Fe(NO3)3+3H3PO3+4NO↑+5H2O 4H3PO3+HClO4→4H3PO4+HCl H3PO4+12H2MoO4→H3(P(MoO10)4)+12 H2O H3(P(MoO10)4)+8H++4Sn2+→（2Mo2.4MoO3）2.H3PO4+4Sn4++4H2 生成的磷钼蓝络合物的蓝色深浅与磷的含量成正比，据此可比色测定磷的含量。 三、仪器与试剂 1、实验仪器 721分光光度计，分析天平，移液管（10ml，5ml，2ml，1ml），吸耳球，烧杯（100ml 5个，400ml 1个，500ml 1个），50ml容量瓶4个，100ml容量瓶2个，玻璃棒，电炉，量筒（10ml 4个，50ml 1个），秒表，滤纸，洗瓶。 2、实验试剂 王水(盐酸：硝酸=3：1) 高氯酸(浓) 亚硫酸钠溶液(10％) 钼酸铵溶液(5％) 6%的H2SO4溶液：量取466mL蒸馏水至500 mL烧杯中，再量取28 mL浓硫酸缓慢加入水中，用玻璃棒引流并搅拌， 6．氟化钠-氯化亚锡溶液：称取2.4g氟化钠溶解于100 mL水中，必要时加热，加入0.2g氯化亚锡，搅拌溶解，当天使用。 7．磷标准溶液（0.01mg/mL）：取10 mL0.1mg/mL磷标准溶液该溶液放入100 mL 容量瓶中，并加水稀释至刻度，即得到0.01mg/mL磷标准溶液 8．铬高试样空白参比溶液（于剩余显色液中滴加3%KMnO4至呈红色放置1min 以上，滴加Na2SO3溶液至红色消退） 四、实验步骤：
无渣磷化液配方组成,磷化机理作用及技术开发
无渣磷化液配方组成，磷化机理作用及技术开发 导读：本文详细介绍了无渣磷化液的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。 无渣磷化液广泛应用汽车、机械加工、电子加工行业金属表面处理，禾川化学专业从事磷化液成分分析、配方还原、研发外包服务，为磷化液相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一.背景 无渣磷化液广泛应用汽车、机械加工、电子加工行业金属表面处理，专业从事磷化液成分分析、配方分析、配方检测、配方还原、配方研制，为磷化液相关企业提供整套技术解决方案一站式服务。磷化是金属材料防腐蚀的重要方法之一,其目的在于给基体金属提供防腐蚀保护、用于喷漆前打底、提高覆膜层的附着力与防腐蚀能力及在金属加工中起减摩润滑作用等。磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转化膜处理。工程上应用主要是钢铁件表面磷化，但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂（除油）、除锈、表调、磷化。然而由于工件表面的状况不同，则生产工艺也有所不同，有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序，有的工艺则没有表面调整工序，但磷化工序是绝对不可缺少的。 在涂装处理过程中，如果不清除油脂、氧化皮和锈层，不进行磷化处理，直接进行涂漆和静电喷涂，就会使钢铁表面的涂层产生脱落，失去了涂装的意义。 目前，国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化，存在着操作不方
便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。为解决以上问题，常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。常温磷化不仅可以有效地降低能源消耗，还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！ 二、磷化液 2.1磷化概念 磷化液的主要成分是磷酸二氢盐，如zn(h2po4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。 工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程，称之为磷化.把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做金属的磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构，与基体结合
磷化氢熏蒸基础知识
磷化氢熏蒸基础知识 1磷化氢作为熏蒸剂的主要特性 1.1磷化氢的主要理化性质 ①磷化氢分子式为PH3，也称磷烷 ②分子量低（34），扩散性好； ③沸点低（-87.5），挥发性好。 ④气体比重1.184，略重于空气，易于向粮堆下层钻透。 因此，磷化氢时一种性能良好的熏蒸剂。 注：在一个大气压30℃时，由1g/m3换算为百万分浓度（ml/m3）的换算洗漱为730.大约0.14g/ m3为100 ml/m3（ppm） 1.2气味：纯净的磷化氢时无色无味的剧毒气体，但由金属磷化物产生的磷化氢气体往往带有乙炔味或大蒜味的气体（如少量的乙炔），使其暂时由一定的警戒作用。一般1.5——3ppm时可嗅到特殊气味。 1.3溶解性：磷化氢微溶于冷水，不溶于热水。易溶于酒精和乙醚。所以，在使用磷化氢前后操作人员应忌酒和忌食油腻的食物。 1.4燃爆性：在空气中，磷化氢的自燃爆浓度下限为1.79%或26mg /m3（约18720ppm），浓度低于此值，不会发生自燃，加之双膦的存在即可自然，产生白色烟雾（五氧化二磷）。 1.5腐蚀性：磷化氢对一般金属的腐蚀性较小，容易与铜或铜合金等金属作用，导致金属被副实。所以对含铜物品的保护尤为重要。 1.6与硝酸银的显色反应：磷化氢能与硝酸银作用，生产黑色磷
化银的显色反应。随磷化氢浓度的升高显色可从黄、褐、至黑色。因此，可用硝酸银溶液的试纸检测熏蒸环境或粮堆中有无磷化氢的存（一般使用磷化氢报警仪检测）。 1.7磷抑制过氧化氢酶的活性。 化氢的杀虫机理：磷化氢可抑制细胞色素c氧化酶的活性；磷化氢可抑制过氧化氢酶的活性。 2磷化氢的使用及影响熏蒸效果的因素。 2.1磷化氢使用范围：磷化氢适用于熏蒸长期储存的各种粮食、油料和成品粮。熏蒸种子粮时，水分不得超过以下规定：粳稻14% 小麦12.5% 玉米1 3.5% 菜籽8% 大麦13.5 大豆13% 磷化氢也可用于熏蒸器材、空仓和加工厂等。 2.2关于药量 ①考虑吸附、漏气等，初次投药用量产出的PH3应达到计划浓度的1.5到2倍，以后视浓度保持情况在计算补充投药的量。 浓度：浓度是指熏蒸空间内单位体积实际磷化氢气体数量（如: ml/m3 g/ m3等）。 剂量：是指单位体积或重量粮食所用磷化铝或气体药剂的量（如：g/ m3）。 总用药量=总体积×剂量 ②设计浓度计算用药量计算举例： 设浓度200 ml/m3，理论上每立方米所需PH3克数：200÷700=0.29
磷化工艺
金属骨架表面处理工艺 表面处理工艺是通过化学反应在金属骨架表面生成一层细密的磷酸盐膜，促进胶料与金属骨架的粘合。 （一）磷化处理工艺的主要生产设备 1.磷化处理生产线一套 2.胶粘剂喷涂装置一套 3.污水处理系统一套 4.纯水装置一套 （二）生产工艺流程与控制条件 1.磷化处理生产线 （1）磷化处理生产线工艺流程 金属骨架→脱脂（碱洗）→静态水清洗→（酸洗）→动态水清洗→表面调整（停止使用）→磷化处理→静态水清洗→动态水清洗→钝化处理→（浸涂胶粘剂）→ 烘干。 磷化处理生产线6种不同的工艺流程已存贮在计算机中，由计算机控制工艺流程的运作。工艺流程具体如表1所示： （2）基本工艺条件如表2所示： （3）处理液的配制、检测与补充 处理液的配制包括脱脂液、酸洗液、磷化处理液及钝化处理液。 新配液时，处理槽中无旋转篮，清洗水须排尽；新配液搅拌后停放16~24小时，并进行浓度的测定。
a脱脂液： 新配制时：称量70kgFC-4360和80kgFL-4393BG脱脂剂倒入已清洗干净的脱脂槽中缓慢注入自来水，并不断搅拌；当水位超过溢流位时，继续注入自来水，直至与脱脂槽中的水位差为0~50mm则关闭自来水进水阀。开启脱脂槽的循环泵，保证槽内脱脂剂完全溶解。 浓度测定时，用80ml玻璃烧杯从取样口处取样。第一次的样液用来清洗烧杯，用量不少于30ml；清洗完毕后倒回脱脂槽中；用第二次的样液进行浓度测定，样液用量为30~50ml。碱度值为11±2度。 向脱脂槽脱脂剂时，槽中不能停放旋转篮。添加完毕，需开启循环泵0.5~1小时，然后浓度测定。 每班开始生产前，需测定脱脂液的碱度。生产结束后，须向脱脂槽补充自来水至溢流位。 每2个星期脱脂液的除油处理。除油处理时间为2~3小时。脱脂液每半年更换一次。 b.酸洗液的更换与浓度测量 新配制酸洗液时，领取10桶25公斤装工业浓盐酸（30%）倒入酸洗槽中，缓慢注入自来水直至规定刻度。盐酸质量百分比浓度控制在5~10%。（每两个星期抽样送实验室进行浓度检查）。超出浓度范围的应根据实际情况增补盐酸或加水稀释。盐酸罐的盐酸每半年彻底更换清理一次。对严重生锈的骨架应先进行酸洗除锈，除去锈后可在磷化线上进行磷化处理。 c.磷化处理液 新配制时，按表3称量相应重量的磷化处理浓缩液，倒入磷化处理槽中（锌系磷化用9#槽，锌钙系磷化用8#槽），缓慢注入纯水至刻度线处；用经水洗烘干的旋转篮在磷化处理槽中反复上下5次。 浓度测定时，用专用的150ml玻璃烧杯从取样口处取样。第一次的样液用于清洗烧杯，用量不少于20ml，清洗后倒回处理槽中；用第二次的取样液进行浓度测定，样液为90~110ml。检测的项目及浓度要求见表3。 当补充磷化浓缩液时，槽中不能停放旋转篮，如有，须先将旋转篮提离该槽位置后，再补充浓缩液，用原旋转篮在槽中反复上下5次后，让其在槽中旋转0.5~1小时后再浓度的测定，直至达到合格的浓度要求。 每班开始生产前，需测定磷化处理液的各项浓度，合格后，方可进行生产。生产结束后，须向处理槽中补充纯水至要求刻度。 磷化处理液每星期进行一次液渣分离处理，处理时间按沉渣量而定，分离结束后，处理液槽无沉渣；按规定进行处理液的补充与浓度测定。 磷化液两个月彻底清理更换一次，沉渣和结垢必须清理干净。 d.钝化液
金属表面的磷化处理方法
金属表面的磷化处理方法 根据本发明的方法，将经过上述除油清洗的工件浸入酸性磷化液中，磷化的水溶液含有锌化合物，其含量相当于0.5克/升-1.5克/升的锌离子，相当于5-30克/升磷酸根离子的磷酸盐，相当于0.01至0.2克/升亚硝酸根离子的亚硝酸盐和(或)0.05至2克/升的芳族硝基化合物，溶液温度为40°-70℃，浸渍15至120秒。然后以同样温度的同样磷化液喷2秒以上，通常在喷后依次用自来水及去离子水清洗。 磷化液中的主要成份是锌离子，含量可以是0.5-1.5克/升，最好是0.7-1.2克/升。低于0.5克/升时，就不能产生均匀的磷化膜，而只形成不均匀的蓝膜。含量高于1.5克/升时，会产生均匀磷化膜，但膜层易于含有叶片状结晶，就象普通喷淋工艺所形成的那样，因而就不宜于作阳离子电泳漆的底层。锌离子的加入，可用氧化锌、碳酸锌、硝酸锌等。磷酸盐离子含量可为5至30克/升，最好是10至20克/升。低于5克/升时易于形成不均匀的膜层，超过30克/升时不会再有很大的作用。磷酸根离子的来源可为磷酸、磷酸钠、磷酸锌、磷酸镍等。 作为磷化促进剂，可用亚硝酸根离子。其含量为0.01-0.2克/升，最好是0.04-0.15 克/升。或者是使用芳族硝基化合物，含量为0.05-2克/升，最好是0.1-1.5克/升。亦可二者共用。倘若这些促进剂含量低于下限，就不可能获得足够的磷化，而生成黄锈或类似的膜层。如含量超过上限，就会形成不均匀的蓝色膜层。亚硝酸根离子的来源可为亚硝酸钠、亚硝酸铵等。至于芳族硝基化合物，则可用间-硝基苯磺酸盐类(如间硝基苯磺酸钠)、硝基苯甲酸、硝基间苯二酚等。 磷化液除含有上述锌离子、磷酸盐离子、亚硝酸盐离子及一种芳族硝基化合物外，还可以含有硝酸盐离子、氯酸盐离子、镍离子和钴离子。这些任选的附加离子含量可为:硝酸盐1-10克/升，最好是2-8克/升；氯酸盐0.05-2克/升，最好是0.2-1.5克/升；镍离子0.05-2克/升，最好是0.2-1.5克/升；钴离子0.05-2克/升，最好是0.1至1克/升。这些附加成分可为一种，亦可为两种或两种以上结合使用。其添加形式最好是硝酸、硝酸钠、硝酸铵、硝酸锌、硝酸镍、盐酸、氯酸钠、氯酸铵、碳酸镍、硝酸镍、氯化镍、磷酸镍、碳酸钴、硝酸钴、氯化钴、磷酸钴等。 用这种磷化液处理时，磷化液温度可为40°-70℃，最好是45°-60℃。温度低于40℃时，不能平稳地获得磷化，要获得令人满意的磷化膜需要较长时间的处理。温度超过70℃时，磷化液的成分会不平衡，这是由于促进剂的分解和一些成分沉淀所致，因而就不可能得到令人满意的膜层。 关于处理时间方面，首先是浸渍15-120秒，然后喷2-60秒。最好是浸渍30-50秒，然后喷5-45秒。如果浸渍时间不到15秒，就不可能获得良好的立方晶体，而会形成不好的叶片状晶体。浸渍时间即使超过120秒，也不会得到任何较大的收效，而只会增加了设备。喷淋的时间倘若不足2秒，浸渍时沉积上去的污渣冲洗不净，就会紧附于工件的表面，在用水清洗的工序时也几乎不能把它们除去。这样，电泳漆膜的结合力和外观质量就会受损。若喷淋时间超过60秒，也不会再产生更好的效果，其结果亦只是增大了设备费用。 按本发明的方法来磷化，就可以使内凹陷部位(如侧梁之内侧、门内侧等)耐腐蚀性能大大提高。而
2015年最新磷化废水处理实验报告
磷化废水是在金属磷化处理工艺的进行中产生的漂洗废水（或酸性、或碱性）、酸洗废液、磷化废液以及碱洗废水的混合废水。本次磷化废水处理实验研究以表1 中所示水质进行实验研究。更多新型实验技术尽在北京爱尔斯姆。 由上表可知磷化工艺废水主要含磷、锌、铁、酸、碱等污染物,并具有很高的COD Cr值。其中磷化废液外观浑浊并有一种难闻气味,含有大量FeH2PO4沉淀及悬浮物,成分复杂,如不加以治理直接排放,将会严重污染环境。 磷化废水处理实验 1、磷化废水的预处理 将碱洗废水混入磷化废液,形成含有大量悬浮物,有着难闻气味,外观呈灰色乳状的乳化液(下简称乳化液)。经撇油处理后,用聚合硫酸铁絮凝破乳,再加少许聚丙烯酰胺加速沉淀,分离出清水备用。 2、磷化废水中的COD Cr降低
COD Cr高达19000mg/L的乳化液预处理后,分离出的清液COD Cr降为2000mg/L,且外观无色透明,将该清液与酸洗废液、酸性漂洗废水混合,采用氧化剂TSC(我院复配,属氯系配方)两次氧化后,用活性炭吸附,达到有效降低COD Cr的目的。 预处理分离出的乳化液清液与酸洗废液、酸性漂洗废水混合,其COD Cr为1000～1500mg/L,进行氧化处理再经砂滤,出水COD Cr降至 500mg/L,接着进行二次氧化处理,出水COD Cr降至200～300mg/L,最后经活性炭吸附,使出水COD Cr降至100mg/L以下,低于国家综合污水排放标准中所规定的COD Cr<150mg/L的要求。 3、磷化废水中的锌、铁、磷去除 磷酸为中强酸,在水中分三步解离,PO43-浓度随PH值升高而增大,因此,只要调整到合适的PH值,在磷化废液中会有大量PO43-产生如下沉淀：3Fe2++2PO43-=Fe3(PO4)2 Ksp=1×10-30 Fe3++PO43-=FePO4 Ksp=1.3×10-22 3Zn2++2PO43-=Zn3(PO4)2 Ksp=9.1×10-31 基于上述原理,将含有大量P、Zn、Fe的磷化废液与高浓度的碱洗废水混合,形成乳化液,pH值为7～8,使得大多数的P、Zn、Fe以锌、铁的磷酸盐沉淀形式存在于乳化液中,通过絮凝、沉降、分离而被除去。目前,许多企业所采用的预处理工艺便是基于上述原理。而对于从乳化
磷化相关知识
脱脂、除锈、磷化工艺中出现的问题、原因及解决办法脱脂部分 除锈部分 磷化部分
磷化材料特性与使用方法 金属氧化物 氧化锌 白色粉末，相对分子量81.38。极难溶于水。乙醇。溶于酸和碱。为两性金属氧化物。氧化锌品种不同，用途各异。质量差的氧化锌含有很多的石墨粉，滑石粉，氧化铜等杂质，会造成磷化膜表面形成一层光亮的黑膜，水洗后大面积发黄。配制磷化液应该选用质量好的氧化锌（含量大于等于99.7%，间接法生产） 磷化液中氧化锌浓度视配方不同而异。固定其它组分不变，改变氧化锌的浓度，可以改变磷化液的酸度。增加1克氧化锌每升可以降低磷化液的游离酸1点，反之升高。磷化液中加入锌离子可使结晶细腻，优于锰离子。 铬酐 紫红色片状结晶体，相对分子量99.99，有毒，易溶于水。腐蚀性很强。 作用： 铝材铬磷化的主要氧化剂。无铬酐很难成膜；浓度偏低时，膜层粉化。浓度正常（六价铬≥26），氧化力很强，膜中三氧化二铝相当高，膜层致密，油光湖绿。 可以作为磷化膜的钝化剂。配制以铬酐为主的钝化液。 酸液 氢氟酸
无色透明液体，相对分子量20.01，密度0.98。极易挥发，置于空气中发白烟，剧毒。腐蚀性极强。触及皮肤剧痛，可致烧伤。与金属，盐类，氧化物作用生成氟化物。易腐蚀玻璃及石英制品。 氢氟酸主要用于： 除硅杂质。除去铸铁表面的硅，喷砂工件表面的砂子等。 活化剂，氢氟酸加入铝铬磷化液中，使铝迅速溶解，加速反应速度。无氟离子几乎不成膜。氟离子浓度低，成膜性差（膜成白色）；氟离子正常，成膜性好（彩虹色）；氟离子浓度大，铝基体溶解加快，膜层粉化状。 2盐酸 相对分子量36.46，常见浓盐酸密度为1.19。工业盐酸因含杂质呈微黄色。有刺激性。是强无机酸，腐蚀性很强。盐酸能与多种金属，金属氧化物，碱和大部分盐起化学反应。 盐酸浓度越高，除锈速度越快。但是随着盐酸浓度升高，酸洗液的使用寿命缩短。这是因为浓度高氯化铁在槽中浓度随之升高，达到饱和状态时（铁离子为200-250克每升）化学反应达到平衡状态，酸液基本失效。即使延长酸洗时间，除锈效果都不明显。相反，在一定温度下，氯化铁不饱和，酸液仍有很强的酸洗能力 盐酸的优点 除锈速度快，比硫酸快1.5-2倍。 对钢铁基体的溶解比较缓慢，不易发生过腐蚀和氢脆，对酸洗高强度钢有利。 被侵蚀的基体表面均匀光洁，有利磷化。 硫酸 相对分子量98.08，密度1.84。工业硫酸因含杂质呈黄棕色，有强腐蚀性和吸湿性。与水化合猛烈，同时放出大量的热。用水稀释时应将硫酸慢慢倒入水中并不停搅拌。能与许多金属，金属氧化物，和碱发生反应生成盐。硫酸除去工件表面氧化皮，溶解能力较弱。提高硫酸浓度，也不能显著提高侵蚀能力，甚至硫酸浓度提高至40%及以上时，对氧化皮几乎不溶解。硫酸溶液最佳浓度为15%-25%（体积比），反应时间短，加热50-70度能提高硫酸侵蚀能力。对氧化皮有较大的剥落作用。温度过高，容易引起钢铁基体过腐蚀和氢脆。可加入适量缓蚀剂（硫脲，若丁）等。但是不要加入乌洛托品缓蚀剂。这是因为其会增加对金属的腐蚀，且与硫酸腐蚀反应生成甲醛。 硫酸还有除油作用。因为有些油污和硫酸起磺化反应，产生磺酸盐，使油污乳化，将油污溶解除去。硫酸除锈工件表面有流挂痕迹的缺点，可适量加入硫酸
磷化工艺流程
磷化工艺 开放分类：化学工程、化学工艺、化工术语 （I）基本原理及分类 磷化工艺过程是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。 1 基本原理 磷化过程包括化学与电化学反应。不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理： 8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4 Me2Fe(PO4)2?4H2O(膜)+Me3(PO4)?4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑ Me为Mn、Zn 等，Machu等认为，钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡，将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜，并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。这个机理解释比较粗糙，不能完整地解释成膜过程。随着对磷化研究逐步深入，当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成：①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低 Fe –2e→ Fe2+ 2H2－+2e→2[H] (1) H2 ②促进剂（氧化剂）加速 [O]+[H] → [R]+H2O Fe2++[O] → Fe3++[R] 式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。 ③磷酸根的多级离解 H3PO4 H2PO4－+H+ HPO42－+2H+ PO43－+3H－（3） 由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终为PO43-。 ④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜 当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀 Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2?4H2O↓ （4） 3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2?4H2O↓ （5） 磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。 磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣 Fe3++PO43－=FePO4 （6） 以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程，还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。从以上机理可以看出：适当的氧化剂可提高反应（2）的速度；较低的H+浓度可使磷酸根离解反应（3）的离解平衡更易向右移动离解出PO43-；金属表面如存在活性点面结合时，可使沉淀反应（4）（5）不需太大的过饱和
磷化处理工艺规程
酸洗磷化处理工艺规范YX/OP-2040503-1前处理的工件既有氧化皮和锈蚀较严重的热轧件，又有有油膜保护的冷轧薄板件，根据公司的场地、配套设备等具体条件，拟采用如下的磷化处理工艺。 一、工艺流程 除油防锈------水洗------中和------水洗------磷化------晾干 二、工艺规范 1、除油除锈 公司采购的为二合一（盐酸、除油除锈添加剂混合）液体，通过添加二合一液体即基本保持了槽液的浓度。 对于槽液管理，结合本公司实际情况，不对游离酸度及槽液中的铁离子含量进行测量，以当90分钟内除油除锈除不彻底时为标准，确定是否增加或更换二合一液体。 操作要点：1、除油除锈时缓慢放入，中间升降活动一次，离槽前空酸至滴水状态。； 2、处理完后，应将工件让酸液基本沥干后，然后进入水洗槽； 3、经常打捞液面油污、槽底沉淀物 4、工件装篮时，尽量使工件不重叠；装挂形状复杂的工件时尽量保证工件在酸洗时不要形成气囊，酸液易排空。 质量标准：经酸洗后的工件表面不得有锈蚀物、氧化皮、油污等杂质。 2、水洗 水槽酸度：PH值≥5，生产时保持经常流水。 水洗时间：1-2分钟 操作要点：浸泡10-20秒钟提出水面，反复2-3次，离槽前空水至滴水状态后进入水洗槽。 3、中和 槽液碱度：PH值=8-10，通过添加纯碱调节，每天上班前用PH试纸测量一次。 中和时间：3-5分钟 操作要点：浸泡1-2分钟提出水面，再浸泡1-2分钟提出，空水至滴水状态后进入水洗槽。 4、水洗 水槽碱度：PH值≤8 水洗时间：1-2分钟 操作要点：浸泡10-20秒钟提出水面，反复2-3次，离槽前空水至滴水状态后进入
铸铁件黑色磷化工艺流程
铸铁件的黑色磷化 铸铁件的黑色磷化工艺难点在于,铸铁件晶粒结构疏松、工件表面不平整,磷化后清洗水易积留,使得工件抗腐蚀能力下降,易生锈发黄,同时铸铁件的机加工面易掉色也是黑色磷化工艺处理面临的难点。 针对铸铁件的特点,我公司及时消化和吸收国内及国际表面处理的前沿技术，经长期的试验研究，成功推出了铸铁件黑色磷化工艺专用PZn-9型低温锌系磷化剂和PH-32型黑色表调剂,并应用于生产实践中，该系列产品完好的解决了铸铁件在黑色磷化工艺处理过程中所遇到的技术难题,在市场上应用几年来,取得了良好效果及客户好评。现就以某阀体工件(铸铁件,出口,要求较高)的工艺为例,简单介绍该工艺如下：(铸铁件黑色磷化工艺，一般为槽浸) 1.1工艺流程:脱脂→水洗→酸洗→水洗→表调→水洗→磷化→水洗→热水洗→脱水→浸油 工序工艺过程工艺条件质量指标备注 1表面预处理对重油污、重锈进行人工预处理去除严重油污、毛刺、重锈迹 2装挂根据工件结构，注意工艺孔排气液应良好 3脱脂POH-11脱脂剂 30~50Kg/m3 PH值:11~13 温度：60-75℃ 时间：10min去除表面动植物、矿物油等，参照GB/T13312-91标准。 6水洗工业自来水 PH:7~8 温度：RT（常温） 时间：0.5min去除工件表面脱脂剂生产中保持溢流，应经常更换槽液 7酸洗工业盐酸：300—500Kg/m3 POR-2添加剂：10Kg/m3 温度：RT（常温） 时间：10min无油无锈呈金属银白色 参照JB/T6978-93标准 9水洗工业自来水溢流 PH:6~7 温度：RT（常温） 时间：0.5min保持溢流，应经常更换。 11黑色表调PH-32黑色表调剂 原液：水=1：8（体积比） 时间：5-10分钟 PH:2.2~2.5 温度：RT
磷化常见问题及处理方法
磷化常见问题及处理方法常见故障原因分析 1、磷化膜结晶粗糙多孔： 原因： 1）游离酸过高。 2）硝酸根不足。 3）零件表面有残酸，加强中和及清洗。 4）Fe2+过高，用双氧水调整。 5）零件表面过腐蚀，控制酸洗浓度和时间。 2、膜层过薄，无明显结晶： 原因： 1）总酸度过高，加水稀释或加磷酸盐调整酸的比值。2）零件表面有硬化层，用强酸腐蚀或喷砂处理。 3）亚铁含量过低，补充磷酸二氢铁。 4）温度低。 3、磷化膜耐腐蚀性差和生锈 原因：
1）磷化晶粒过粗或过细，调整游离酸和总酸度比值。2）游离酸含量过高。 3）金属过腐蚀。 4）溶液中磷酸盐含量不足。 5）零件表面有残酸。 6）金属表面锈没有出尽。 4、磷化零件表面有白色沉淀： 原因： 1）溶液中沉淀物过多。 2）硝酸根不足。 3）锌、铁、P 2O 5 含量高。 5、磷化膜不易形成： 原因： 1）零件表面有加工硬化层 2）溶液里SO-2含量高，用钡盐处理。3）溶液渗入杂质，更换磷化溶液。 4）P 2O 5 含量过低，补充磷酸盐。
6、磷化层不均、发花： 原因： 1）除油不净、温度太低。 2）零件表面有钝化状态，加强酸洗或喷砂。 3）零件因热处理加工方法不同。 7、冷挤压后磷化膜产生条状脱落： 原因： 1）肥皂溶液里有杂质。 2）皂化前零件表面有杂质和沉淀物，重新磷化。 8、磷化膜发红抗蚀能力下降： 原因： 1）酸洗液里铁渣附在表面。 2）铜离子渗入磷化液 磷化常见故障及处理方法
磷化膜结晶粗大的原因及处理方法 原因： ①亚铁离子含量过多； ②零件表面带有残酸； ③溶液里硝酸根不足； ④溶液里硫酸根含量增高； ⑤零件表面过腐蚀。 处理方法： ①用压缩空气搅拌，或用双氧水降低亚铁离子含量，升高温度； ②加强中和或水洗； ③添加硝酸锌； ④用碳酸钡处理硫酸根； ⑤控制酸的浓度和时间。 质量问题外观现象产生原因解决方法 1、无磷化膜或磷化膜不易形成工件整体或局部无磷化膜，有时发蓝或有空白片
工厂化学实验报告表格
工厂化学实验报告表格 篇一：综合实验预习报告 实验目的 通过陶瓷工艺设计性综合实验，达到以下目的： （1）了解常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用；（2）掌握坯料配方设计和实验研究方法；（3）掌握实验技能，提高动手能力；（4）提高分析问题和解决问题的能力； （5）为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2、实验安排 查找相关资料，进行长石质日用陶瓷坯料的配方设计，完成实验预习报告。实验过程性能测试 泥浆的流动性性能测试瓷坯的抗弯强度测试 完成实验总结报告 3.实验方案设计 长石质日用瓷使用的各种原料 各原料的化学组成（1）实验室原材料的化学组成 表1实验原料的化学组成（wt%） 原料石英长石生砂石碱矸滑石粉洪江土苏州土SiO2 Al2O3Fe2O3TiO2
--－－ CaO- MgO- K2O--－ Na2O--－ 烧失量 3,各原料的作用及适宜范围（1）粘土 软质：硬度低，可塑性、结合性好，杂质较多，成泥后干燥收缩率大，烧后白度低。苏州土、洪江土、碱矸（实验室提供）等。 硬质：硬度较高，可塑性、结合性较差，杂质少，干燥收缩率小，烧后白度高。实验室提供大同土（生砂石）。粘土在陶瓷坯料中的作用： a、赋予坯料以可塑性或结合性。保证成型性能及泥浆稳定性。强可塑性粘土一般小于15% b、赋予以一定的干燥强度。保证后续工序顺利进行 c、构成坯体的主体，总量一般50％左右。 d、烧成过程中转化为莫来石等铝硅化合物，构成坯体和材料的骨架。长石 钾、钠长石，K2O（Na2O）?Al2O3?6SiO2硬度莫氏
5~6级；无可塑性，瘠性原料。钾长石：肉红色透明感岩石；熔融温度1200～1220℃，高温黏度较大，对黏土和石 英的溶解能力较低。 钠长石：淡肉红色略白色透明感岩石；熔融温度1180～1200℃，高温黏度较小，对黏土和石英的溶解能力 较高。长石在坯料中的作用： a、约1000℃长石开始熔融，液相填充于固相颗粒之间，提高坯体的致密度，冷却后转化为玻璃相与固相颗粒牢固 结合，提高产品的强度、透明度等性能。 b、溶解黏土和长石，在液相中析出晶须状莫来石晶体，提高产品的强度、热稳定性等。 C、降低干燥收缩，提高干燥速度。 d、降低烧成温度，实验室提供山西闻喜长石引入量20%~40%。（3）石英 理论组成：SiO2；熔点：1713℃；硬度：莫氏7级；白色块状或砂状，瘠性原料。晶型转变：β-石英?α-石英（573℃）ΔV＝％，实验室提供河南石英砂引入量 20%~40%。 石英在陶瓷坯料中的作用： a、高温下部分溶解于液相，提高液相的高温黏度，未 熔石英颗粒与黏土转化物一起构成坯体骨架，防止产品变形。
磷化替代工艺研究
常识3：磷在传统磷化和脱脂剂中的不良影响 含磷脱脂剂，象含磷洗衣粉（液）一样，应用十分广泛，但脱脂剂中所含的磷酸二氢盐、三聚磷酸盐等磷物质，在与金属离子结合时产生化学反应，生成不溶于水或难溶于水的大量磷酸盐沉淀，会堵塞喷嘴，影响脱脂效果，影响皮膜生成；而传统磷化液中的磷酸锌、磷酸铁、磷酸钙、磷酸锰等磷酸盐，在金属工件上形成磷化膜的同时，产生大量沉淀，引起皮膜挂灰，槽液沉渣繁多，降低槽液稳定性，缩短槽液寿命。 可是市场上目前很多的磷化液、脱脂剂等都对环境产生严重影响，导致众多企业的项目无法实施开展，甚至对企业的长远发展来看，也不是一件好事。 前处理的完善工艺流程：①锌系磷化工艺流程：工件预擦拭→工件装挂→预脱脂→脱脂→流动水洗→酸洗→流动水洗→中和→表调→磷化→流动水洗→钝化（或热水烫干）→干燥→涂装。 钢铁及铝合金素材在含有磷酸锌（磷酸铬或氟锆酸盐）的溶液中浸泡5-8分钟，由于金属和溶液的界面上发生化学反应并生成一种难溶于水的磷酸盐（铬酸盐或氟锆酸盐），使钢铁及铝合金素材表面形成一层附着力良好的保护膜，这种通过化学作用生成的膜层统称为金属表面磷化（铬化或陶化）处理。随着社会的不断进步和工业发展的需求，人们对生态环境保护的意识越来越强；各地政府对工业排放标准越来越严格；中央政府为加强生态环境保护出台了系列法律文件；世界卫生组织对人类自然生态环境保护也是越来越高度重视......迫于上述各方面对自然生态环境保护的需要，未来在金属表面处理行业单靠“三废”治理是无法完全能够管控污染源的产生和达标排放，为此要真正意义上能够完全管控污染源的产生和达标排放，必须从污染源头抓起，把有公害的重金属污染物杜绝在生产过程之中