磷化质量影响因素及其提高途径

磷化质量影响因素及其提高途径
引言
磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程。

早在1869年W. A. Ross 就申请了磷化专利技术 [ 2 ] ,随着科技的不断进步,金属磷化处理作为传统的表面处理技术在金属防护、减磨耐磨及涂层打底等方面得到广泛的发展和应用。

磷化处理有多种分类方法:按成膜体系可分为锌系、锌锰系、锰系、铁系、锌钙系及非晶相铁系等六大类;按磷化处理温度可分为常温(不加温)、低温(30~45℃)、中温(60~70℃)、高温(大于80℃)四类;按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化;其它的还有按磷化膜厚度或促进剂类型等分类。

用于防锈磷化的主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三种;用于耐磨减磨磷化的种类有锌系磷化和锰系磷化;而锌锰系和锌钙系主要用于漆前磷化。

一磷化基本原理
磷化成膜是一个化学动态平衡,目前,大多数学者认同的磷化原理由以下四个步骤组成:首先是金属的溶解过程。

当金属浸入磷化液中时,先与磷化液中的磷酸作用,生成一代磷酸铁,并有大量的氢气析出。

其化学反应为;
Fe –2e→Fe2+
2H+ + 2e→H2
上式表明,磷化开始时,仅有金属的溶解,而无膜生成。

第二是促进剂加速形成磷化膜。

其化学反应式为:
[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+。

第三是磷酸根的多级离解。

H3PO4→H2PO4-+H+→HPO42-+2H+→PO43-+3H+
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,最终离解为PO43-。

最后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。

二、影响磷化质量的因素及改进措施
从磷化机理上看,磷化膜的形成取决于两大因素:成膜程度和成膜速度。

综合起来可从以下几个方面考虑:磷化件材质;磷化前处理;磷化工艺参数等。

2.1、磷化件材质,这是保证磷化质量的前提。

一般来说,高、中碳钢和低合金钢黑色磷化效果相比于其它金属要好。

此外,工件表面成分均匀度、油锈程度及几何形状均对磷化质量有很大影响;磷化前工件热处理方式也影响磷化质量,比如强力喷丸工件由于表面形成了应力区,电位相应升高,阻碍磷化膜的形成。

因此,必须尽量保证工件表面成分均匀、无油无锈。

在钢铁件中,热处理决定了基材组织,因而对磷化膜的影响较大[.]。

回火后马氏体和珠光
体较铁素体易腐蚀,磷化后在钢材偏析区会出现白色块斑,造成磷化膜不均匀。

热处理温度不仅影响氧化膜生长速度,也易造成碳、锰、硅等元素的表面富集。

表面碳偏析和碳污染对磷化膜的耐腐蚀性和附着力有极坏的影响,碳污染严重时磷化膜结晶粗大,高碳区甚至难以形成磷化膜,即使成膜,耐腐蚀性也很差。

而锰偏析有益于磷化膜的形成,硅则相反。

2.2、磷化前处理,它是获得高质量磷化膜的基础。

前处理的作用是将零件表面净化并预先在零件表面形成磷化结晶核心。

一般来说,金属磷化前都要经过脱脂、水洗及表面调整等处理,氧化严重的零件甚至还必须经过酸洗这道工序。

表一列出了磷化前处理一般工序主要控
脱脂的目的是将零件表面的油污,油脂对磷化膜的附着力影响很大,除油不干净,磷化膜不均匀发花,因此必须严格控制脱脂质量。

根据零件油污性质,合理选用脱脂剂,并且优化脱脂工艺,包括脱脂温度和脱脂时间等。

对于脱脂质量要求比较高的情况一般会采取二次脱脂的方式。

水洗的作用是将零件表面的脱脂液清除掉,如水洗不彻底,零件表面残留有脱脂液,会使工件表面覆盖一层碱性物质,使工件表面的活泼晶核被覆盖,导致磷化膜粗糙发花,恶化磷化质量;如果是酸洗后水洗不干净,则会导致磷化膜多孔容易生锈,因此应特别注意各工序间的清洗。

磷化前表调的作用是在工件表面形成大量的磷化结晶核心,消除除油除锈带来的工件表面不均匀性,利于磷化膜的形成,提高磷化速度。

表调质量的好坏直接影响磷化晶粒大小、磷化膜的致密性。

表调剂的选择一般是由磷化工艺和磷化膜的要求来决定。

低温磷化应用比较广泛的是胶体钛。

磷化工艺参数的选择是提高磷化质量的关键。

磷化工艺参数主要包括总酸度、游离酸度、铁离子浓度、酸比以及温度等。

总酸度TA反映磷化液成膜离子浓度,它对成膜性和成色性均有影响。

TA 高,使磷化液保持足够的成膜离子的质量浓度,有利于加速磷化反应,增加膜厚,颜色加深。

TA 过高,反应太快,得不到良好的磷化膜,易返锈;TA 低,反应慢,膜层薄,颜色浅。

TA 控制范围为40~100。

游离酸度FA 对膜层结合力和成色性均有影响。

FA过高,不能成膜,产生黄锈;FA 低,膜层结合力好,膜层颜色浅;过低,磷化反应速率缓慢,沉渣增多,磷化膜略粗糙。

一般中温黑色磷化FA = 2~15。

酸比即指总酸度与游离酸度的比值。

一般来说酸比都在5~30的范围内。

酸比较小的配方,游离酸度高,成膜速度慢,磷化时间长,所需温度高。

酸比较大的配方,成膜速度快,磷化时间短,所需温度低。

因此必须控制好酸比。

铁离子浓度低,晶粒粗;反之,则不能成膜。

温度它是磷化的关键因素。

不同的工艺配方, 规定了不同的温度范围。

温度高,磷酸二氢盐的离解度大,成膜离子相对高一些,并能使表面均化,成膜速率加快。

温度过高( ≥
80 ℃) ,造成酸比变化大,槽液不稳定。

由于反应速率过快,沉渣过多,使磷化膜粗糙多孔,形成含渣磷化膜,降低耐蚀性和耐磨性。

在保持反应速率正常情况下,控制温度(70 ±2) ℃为宜。

结语。

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磷化常见问题和处理方法

磷化常见问题和处理方法

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、P2O5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)P2O5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冷挤压后磷化膜产生条状脱落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;3、磷化年热处理加工方法不同。

磷化膜发红抗蚀能力降低1、酸洗液里铁渣附在表面;2、离子渗入磷溶液。

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(1)工件表面有硬化层;(2)总酸度不够;(3)处理温度低(4)游离酸太低(5)脱脂不净或磷化时间偏短;(6)工件表面聚集氢气;(7)磷化槽液比例失调,如P2O5含量过低;(8)工件重叠或工件之间发生接触方法:(1)改进加工方法或用酸洗、喷砂去除硬化层、达到表面处理要求;(2)补加磷化剂:(3)升高磷化槽液温度;(4)补加磷化剂;(5)加强脱脂或延长磷化时间;(6)翻动工件或改变工件位置;(7)调整或更换磷化槽液;(8)注意增大工件间隙,避免接触2、磷化膜过薄磷化膜太薄、结晶过细或无明显结晶,抗蚀性能差。

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案钢铁零件磷化缺陷是指在钢铁零件表面磷化处理过程中出现的不良现象,主要表现为磷化层厚度不均匀、破碎、脱落、结晶不良等问题。

这些缺陷会降低钢铁零件的使用寿命和耐腐蚀性能,对产品质量带来不良影响。

针对钢铁零件磷化缺陷的原因,可以从工艺参数、磷化液配方、零件准备等方面进行分析,并提出相应的解决方案。

一、工艺参数方面:1. 温度控制不当:磷化过程中,温度过高或过低都会导致磷化层的厚度不均匀或者结晶不良。

解决办法是对磷化槽进行良好的隔热措施,保持磷化槽内温度的稳定。

2. 磷化时间不足:磷化时间过短会导致磷化层厚度不够,易产生薄弱处。

解决办法是根据不同钢铁零件的尺寸和形状,合理调整磷化时间,保证磷化层达到要求的厚度。

3. 搅拌不均匀:搅拌不均匀会使磷化槽内磷化剂和零件接触不均匀,导致磷化层不均匀。

解决办法是改进搅拌装置,提高磷化槽内的搅拌效果,使磷化剂均匀分布。

二、磷化液配方方面:1. 磷化剂浓度过高或过低:磷化剂浓度过高容易导致磷化层结晶不良,过低则会导致磷化层过薄。

解决办法是根据钢铁零件的要求和工艺参数,精确控制磷化剂的浓度。

2. pH值控制不当:pH值过高或过低都会对磷化层的质量产生不良影响。

解决办法是使用pH调节剂控制磷化液的pH值,确保pH值在适宜范围内。

三、零件准备方面:1. 表面污染:钢铁零件表面存在油脂、氧化物等污染物会影响磷化层的质量。

解决办法是在磷化前对零件进行清洗和除污处理,确保零件表面干净。

2. 零件的形状和材质:不同形状和材质的零件可能对磷化过程有不同的要求,需要进行不同的处理和控制。

解决办法是根据不同的零件特点,采取适当的工艺和操作方法,保证磷化层质量。

钢铁零件磷化缺陷的原因主要包括工艺参数、磷化液配方和零件准备等方面。

解决这些问题的关键在于精确控制工艺参数,合理调整磷化液配方,以及对零件进行彻底清洗和除污处理。

只有通过科学的工艺和严格的操作,才能有效地解决钢铁零件磷化缺陷问题,提高产品质量。

影响磷化质量的因素

影响磷化质量的因素

影响磷化质量的因素1、温度温度愈高,磷化层愈厚,结晶愈粗大。

温度愈低,磷化层愈薄,结晶愈细。

但温度不宜过高,否则Fe2+ 易被氧化成Fe3+,加大沉淀物量,溶液不稳定。

2、游离酸度游离酸度指游离的磷酸。

其作用是促使铁的溶解,已形成较多的晶核,使膜结晶致密。

游离酸度过高,则与铁作用加快,会大量析出氢,令界面层磷酸盐不易饱和,导致晶核形成困难,膜层结构疏松,多孔,耐蚀性下降,令磷化时间延长。

游离酸度过低,磷化膜变薄,甚至无膜。

3、总酸度总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。

总酸度一般以控制在规定范围上限为好,有利于加速磷化反应,使膜层晶粒细,磷化过程中,总酸度不断下降,反映缓慢。

总酸度过高,膜层变薄,可加水稀释。

总酸度过低,膜层疏松粗糙。

4、PH值锰系磷化液一般控制在2-3之间,当PH﹥3时,共件表面易生成粉末。

当PH‹1.5时难以成膜。

铁系一般控制在3-5.5之间。

5、溶液中离子浓度①溶液中Fe2+极易氧化成Fe3+,导致不易成膜。

但溶液中Fe2+浓度不能过高,否则,形成的膜晶粒粗大,膜表面有白色浮灰,耐蚀性及耐热性下降。

②Zn2+的影响,当Zn2+浓度过高,磷化膜晶粒粗大,脆性增大,表面呈白色浮灰;当Zn2+浓度过低,膜层疏松变暗。

磷化后处理:目的:增加磷化膜的抗蚀性、防锈性。

磷化渣1、磷化渣的影响①磷化中生成的磷化渣,既浪费药品又加大清渣工作量,处理不好还影响磷化质量,视为不利。

②磷化中在生成磷化渣的同时还会挥发出磷酸,有助于维持磷化液的游离酸度,保持磷化液的平衡,视为有利。

2、磷化渣生成的控制①降低磷化温度。

②降低磷化液的游离酸度。

③提高磷化速度,缩短磷化时间。

④提高NO-3 与PO3-4的比值。

磷化膜质量检验①外观检验肉眼观察磷化膜应是均匀、连续、致密的晶体结构。

表面不应有未磷化德的残余空白或锈渍。

由于前处理的方法及效果的不同,允许出现色泽不一的磷化膜,但不允许出现褐色。

②耐蚀性检查⑴浸入法将磷化后的样板浸入3﹪的氯化钠溶液中,经两小时后取出,表面无锈渍为合格。

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案钢铁零件磷化是一种表面处理技术,主要是通过在钢铁表面形成一层磷化膜,提高零件的耐腐蚀性和润滑性。

然而,在实际应用中,磷化过程中常常会出现一些缺陷,如脱层、裂纹、孔洞等,影响磷化层的质量。

本文通过对钢铁零件磷化缺陷的原因进行分析,并提出一些解决方案。

一、磷酸浓度过高磷酸在磷化过程中起着重要作用,但磷酸浓度如果过高,会对零件表面产生强烈的腐蚀作用,导致磷化层出现脱落、孔洞等问题。

解决方案是在磷化前仔细核算磷酸的浓度,并根据不同的磷化要求进行合适的调整。

二、清洗不彻底或清洗液去除不干净在磷化前需要对零件进行清洗,以保证磷化涂层的附着性。

如果清洗不彻底或清洗液去除不干净,会导致磷化层与零件表面粘附不良,甚至出现脱层。

解决方案是使用高品质的清洗液,并确保清洗液能够彻底覆盖所有零件表面,避免漏洗的情况发生。

三、磷化液温度过高或过低磷化液温度是影响磷化质量的一个重要因素。

如果磷化液温度过高或过低,都会对磷化层的质量产生不良影响。

过高的温度会导致磷化膜的厚度不均匀,而过低则会使磷化速度变慢,导致磷化层不够结实。

解决方案是在磷化前仔细核算磷化液的温度,并进行恰当的调整。

四、金属表面存在缺陷如果金属表面存在缺陷,如裂纹、气泡、毛刺等,会影响磷化层的形成和质量。

解决方案是在磷化前对零件表面进行检查,并在发现缺陷时及时修补。

五、磷化时间过长总之,钢铁零件磷化缺陷的原因有很多,我们需要从多个方面进行分析和解决。

只有充分了解磷化过程中的机理和常见问题,并采取切实可行的解决方案,才能有效提高磷化层的质量和附着性。

磷化处理影响因素及常见问题

磷化处理影响因素及常见问题

磷化处理影响因素及常见问题磷化处理是一种常用的表面处理工艺,用于改善金属材料的耐腐蚀性能和机械性能。

在进行磷化处理时,有许多因素会影响磷化层的质量和性能。

本文将详细介绍磷化处理的影响因素以及常见问题,并提供解决方案。

一、影响磷化处理的因素1.材料的选择不同的金属材料对磷化处理的影响是不同的。

普通来说,碳钢、不锈钢、铝合金等金属材料都可以进行磷化处理。

但是,不同材料的表面状态和成份会对磷化层的形成和质量产生影响。

2.表面处理在进行磷化处理之前,需要对金属材料的表面进行预处理,以去除表面的氧化物、油脂和其他杂质。

常用的表面处理方法包括酸洗、碱洗、喷砂等。

表面处理的质量和方法选择对磷化层的形成和质量有重要影响。

3.磷化液的配方磷化液的配方对磷化层的形成和质量起着至关重要的作用。

磷化液的主要成份包括磷酸盐、氟化物、氯化物等。

不同的金属材料和要求的磷化层性能需要选择不同的磷化液配方。

4.磷化工艺参数磷化工艺参数包括温度、时间、搅拌速度等。

这些参数的选择会直接影响磷化层的形成和质量。

普通来说,温度越高、时间越长,磷化层的厚度越大,但过高的温度和时间会导致磷化层的结晶粗糙和脆性增加。

5.磷化层的后处理磷化层形成后,需要进行后处理,以提高磷化层的耐腐蚀性能和机械性能。

常用的后处理方法包括中和、封闭、涂覆等。

后处理的质量和方法选择对磷化层的性能有重要影响。

二、常见问题及解决方案1.磷化层不均匀磷化层不均匀可能是由于磷化液的搅拌不均匀、材料表面存在油脂或者氧化物等杂质、磷化液配方不合理等原因造成的。

解决方法包括加强搅拌、提高表面处理质量、优化磷化液配方等。

2.磷化层结晶粗糙磷化层结晶粗糙可能是由于磷化液温度过高、时间过长、磷化液配方不合理等原因造成的。

解决方法包括控制磷化液的温度和时间、优化磷化液配方等。

3.磷化层附着力差磷化层附着力差可能是由于材料表面存在油脂、氧化物等杂质、磷化液配方不合理等原因造成的。

解决方法包括提高表面处理质量、优化磷化液配方等。

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案

钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案钢铁材料作为工业生产中常用的原材料之一,广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域。

而在钢铁材料进行加工过程中,为了提高其表面的防腐性能和使用寿命,通常会进行磷化处理。

磷化过程中出现的缺陷问题一直困扰着生产制造企业。

本文将对钢铁零件磷化缺陷的原因进行分析,并提出解决方案,以期能够解决这一难题,提高产品质量和生产效率。

1. 工艺参数不当:在钢铁零件的磷化处理过程中,如果磷化剂的浓度、温度、PH值等工艺参数控制不当,就会导致磷化层的均匀度不佳,甚至出现斑驳、脱落等缺陷。

2. 钢铁材料质量不良:钢铁材料的表面质量不良,如存在氧化皮、油污等杂质,会影响磷化剂与基体金属的反应,导致磷化层的质量不达标,出现缺陷。

3. 磷化剂配方问题:磷化液的配方中,磷化剂、促进剂、缓蚀剂等成分比例不合理,或者使用的磷化液质量不合格,都会在磷化过程中引起问题,导致磷化层质量不佳。

4. 磷化处理工艺控制不严:在磷化处理过程中,处理时间、温度、浸泡性等工艺控制不严,会导致磷化层的厚度、致密性、结晶度等不达标,形成磷化缺陷。

5. 配件形状设计不当:有些钢铁零件的形状复杂、结构特殊,不易达到均匀的磷化处理,容易形成磷化缺陷。

1. 严格控制磷化工艺参数:制定科学合理的磷化工艺流程,严格控制磷化液的浓度、温度、PH值等参数,确保每一道工序都按照标准操作,避免出现磷化缺陷。

2. 提高钢铁材料表面质量:在进行磷化处理前,对钢铁材料的表面进行清洗、脱脂、除锈等处理,确保表面质量良好,避免表面杂质影响磷化效果。

5. 针对特殊零件设计特殊处理方案:对于形状复杂的钢铁零件,可以采用特殊的固液分离设备,或者采用局部涂覆、喷涂等方式进行磷化处理,以保证磷化的均匀性和质量。

钢铁零件磷化缺陷问题的解决需要全面考虑原材料质量、工艺参数控制、磷化处理方法等方方面面的因素。

只有在生产制造过程中严格控制每一个环节,优化工艺流程和磷化液配方,才能够有效地解决钢铁零件磷化缺陷问题,提高产品质量和生产效率。

影响磷化的因素

影响磷化的因素影响磷化的因素影响磷化的因素很多,当磷化膜出现质量问题时,可以从磷化工艺参数、促进剂、磷化工艺(含设备)管理以及被处理钢材表面几大方面考虑。

一、磷化工艺参数的影响1、总酸度————总酸度过低、磷化必受影响,因为总酸度是反映磷化液浓度的一项指标。

控制总酸度的意义在于使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内。

2、游离酸度————游离酸度过高、过低均会产生不良影响。

过高不能成膜,易出现黄锈;过低磷化液的稳定性受威胁,生成额外的残渣。

游离酸度反映磷化液中游离H+的含量。

控制游离酸度的意义在于控制磷化液中磷酸二氢盐的离解度,把成膜离子浓度控制在一个必须的范围。

磷化液在使用过程中,游离酸度会有缓慢的升高,这时要用碱来中和调整,注意缓慢加入,充分搅拌,否则碱液局部过浓会产生不必要的残渣,出现越加碱,游离酸度越高的现象。

单看游离酸度和总酸度是没有实际意义的,必须一起考虑。

3、酸比————酸比即指总酸度与游离酸度的比值。

一般的说酸比都在5~30的范围内。

酸比较小的配方,游离酸度高,成膜速度慢,磷化时间长,所需温度高。

酸比较大的配方,成膜速度快,磷化时间短,所需温度低。

因此必须控制好酸比。

4、温度————磷化处理温度与酸比一样,也是成膜的关键因素。

不同的配方都有不同的温度范围,实际上,他在控制着磷化液中的成膜离子的浓度。

温度高,磷酸二氢盐的离解度大,成膜离子浓度相应高些,因此可以利用此种关系在降低温度的同时提高酸比,同样可达到成膜,其关系如下:70℃60℃50℃40℃30℃20℃1/5 1/7 1/10 1/15 1/20 1/25生产单位确定了某一配方后,就应该严格控制好温度,温度过高要产生大量沉渣,磷化液失去原有平衡。

温度过低,成膜离子浓度总达不到浓度积,不能生成完整磷化膜。

温度过高,磷化液中可溶性磷酸盐的离解度加大,成膜离子浓度大幅度提高,产生不必要的沉渣,白白浪费了磷化液中的有效成分,原有的平衡被迫坏,形成一个新的温度下的平衡,如,低温磷化液在温度失控而升高时,H2PO4→H++PO43-的离解反应向右进行,从而使磷酸根浓度升高,产生磷酸锌沉淀,使磷化液的酸比自动升高。

磷化处理影响因素及常见问题

一、磷化工艺参数的影响1、总酸度————总酸度过低、磷化必受影响,因为总酸度是反映磷化液浓度的一项指标。

控制总酸度的意义在于使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内。

2、游离酸度————游离酸度过高、过低均会产生不良影响。

过高不能成膜,易出现黄锈;过低磷化液的稳定性受威胁,生成额外的残渣。

游离酸度反映磷化液中游离H+的含量。

控制游离酸度的意义在于控制磷化液中磷酸二氢盐的离解度,把成膜离子浓度控制在一个必须的范围。

磷化液在使用过程中,游离酸度会有缓慢的升高,这时要用碱来中和调整,注意缓慢加入,充分搅拌,否则碱液局部过浓会产生不必要的残渣,出现越加碱,游离酸度越高的现象。

单看游离酸度和总酸度是没有实际意义的,必须一起考虑。

3、酸比————酸比即指总酸度与游离酸度的比值。

一般的说酸比都在5~30的范围内。

酸比较小的配方,游离酸度高,成膜速度慢,磷化时间长,所需温度高。

酸比较大的配方,成膜速度快,磷化时间短,所需温度低。

因此必须控制好酸比。

4、温度————磷化处理温度与酸比一样,也是成膜的关键因素。

不同的配方都有不同的温度范围,实际上,他在控制着磷化液中的成膜离子的浓度。

温度高,磷酸二氢盐的离解度大,成膜离子浓度相应高些,因此可以利用此种关系在降低温度的同时提高酸比,同样可达到成膜,其关系如下:70℃ 60℃ 50℃ 40℃ 30℃ 20℃1/5 1/7 1/10 1/15 1/20 1/25生产单位确定了某一配方后,就应该严格控制好温度,温度过高要产生大量沉渣,磷化液失去原有平衡。

温度过低,成膜离子浓度总达不到浓度积,不能生成完整磷化膜。

温度过高,磷化液中可溶性磷酸盐的离解度加大,成膜离子浓度大幅度提高,产生不必要的沉渣,白白浪费了磷化液中的有效成分,原有的平衡被迫坏,形成一个新的温度下的平衡,如,低温磷化液在温度失控而升高时,H2PO4→H++PO43- 的离解反应向右进行,从而使磷酸根浓度升高,产生磷酸锌沉淀,使磷化液的酸比自动升高。

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、P2O5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)P2O5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(1)工件表面有硬化层;(2)总酸度不够;(3)处理温度低(4)游离酸太低(5)脱脂不净或磷化时间偏短;(6)工件表面聚集氢气;(7)磷化槽液比例失调,如P2O5含量过低;(8)工件重叠或工件之间发生接触方法:(1)改进加工方法或用酸洗、喷砂去除硬化层、达到表面处理要求;(2)补加磷化剂:(3)升高磷化槽液温度;(4)补加磷化剂;(5)加强脱脂或延长磷化时间;(6)翻动工件或改变工件位置;(7)调整或更换磷化槽液;(8)注意增大工件间隙,避免接触2、磷化膜过薄磷化膜太薄、结晶过细或无明显结晶,抗蚀性能差。

磷化常见问题及解决方法

磷化常见问题及解决方法一、锌系磷化常见问题序质量问外观现象产生原因解决方法号题1、工件表面均匀泛黄,但均匀疏松的磷化 1. 总酸度 1. 补加磷化液和碱膜低、酸 2. 补加促进剂工件表2、磷化成膜速度慢,但延长磷化时间仍可比低 3. 提高温度面均匀形成完整膜 2. 促进剂 4. 延长时间1 泛黄,3、磷化膜局部块状条状挂灰,挂灰处磷化浓度低但均匀膜不均匀,有时彩色膜 3. 磷化温疏松的4、磷化膜均匀出现彩色膜或均匀挂白度低、磷化膜5、工件表面覆盖一层结晶体时间短6、槽液沉渣过多磷化膜 1. 工件在进入磷化槽前已经形成二次黄绿 1. 加快工序间周转局部块锈或实施水膜保护状条状 2. 表面调整能力差 2. 改进表调挂灰, 3. 磷化液中杂质多 3. 更换槽液挂灰处2 磷化膜不均匀,有时彩色膜磷化膜 1. 促进剂含量过高 1. 让促进剂自然降均匀出 2. 表调失去作用或是表调后水洗过度低3 现彩色 3. 磷化液杂质过多、老化 2. 加强表调膜或均 3. 换槽匀挂白工件表1,游离酸度过低 1. 加一些磷酸面覆盖2,温度过高 2. 降低温度4 一层结晶体1.促进剂浓度过高 1. 让其自然降低2.游离酸度过高 2. 补加碱5 槽液沉3.工件磷化时间过长 3. 缩短时间渣过多4.中和过度形成结晶沉淀 4. 补加磷酸磷化膜的缺陷及解决方法:磷化膜生锈,其中红锈产生于原料,黄锈产生于前处理过程现象原因对策红锈原材料锈蚀过重,在工艺条防锈完全,在没有除锈的工磷化后,磷化膜完整,但疏件稳定的情况下,表调失去序中,处理前砂纸打磨,重松。

效果。

新更换表调液。

局部泛黄,膜粗厚工件表面均匀泛黄,但仍有A、总酸点低,酸比低,没A、补加磷化液完整的磷化膜,即磷化速度有达到工作点数。

B、补加促进剂慢,处理时间短;延长一定B、促进剂少。

C、多发生在配槽时,应延时间,仍形成均匀完整膜。

C、磷化温度低,相对磷化长磷化时间,提高温度。

时间短。

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