金属表面的磷化处理方法

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磷化处理工艺程序及操作方法

磷化处理工艺程序及操作方法

磷化处理工艺程序及操作方法磷化处理是一种常用的金属表面处理工艺,可以提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。

以下是磷化处理的工艺程序及操作方法:1.准备工作:(1)清洗金属材料:首先将金属材料进行清洗,去除表面的油污、灰尘等杂质,可以使用有机溶剂或碱性清洗剂进行清洗。

(2)酸洗:将金属材料放入酸洗槽中,使用酸性溶液去除金属表面的氧化层,常用的酸洗液有硫酸、盐酸等。

2.磷化处理工艺程序:(1)涂磷处理:将经过清洗和酸洗的金属材料放入磷化槽中,磷化槽中的磷化溶液由磷酸、氢氟酸和缓冲剂等组成。

磷化溶液中的磷酸能与金属表面发生反应,生成一层薄而均匀的磷化膜。

磷化膜可以提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。

(2)温度控制:磷化处理中,磷化槽中的温度对磷化效果有较大影响。

通常情况下,控制磷化槽中的温度在40-60℃之间,可以获得较好的磷化效果。

(3)时间控制:磷化时间是影响磷化膜厚度的重要因素。

通常情况下,磷化时间为5-15分钟,可以根据具体要求进行调整。

3.磷化处理操作方法:(1)涂磷:将金属材料均匀地涂覆磷化溶液,涂覆完毕后放入磷化槽中进行磷化处理。

(2)温度控制:调节磷化槽中的加热设备控制温度在40-60℃之间。

(3)时间控制:根据具体要求,控制磷化时间在5-15分钟之间。

(4)清洗:磷化处理完毕后,将金属材料从磷化槽中取出,使用清水进行冲洗,去除残留的磷化溶液和杂质。

(5)干燥:将清洗干净的金属材料放置在通风干燥的地方,等待其自然晾干。

4.注意事项:(1)操作安全:在进行磷化处理时,应佩戴个人防护装备,如手套、护目镜等,以保护自己的安全。

(2)剂量控制:在磷化溶液的配置中,应根据具体要求精确计量,以确保磷化效果的一致性。

(3)注意通风:磷化处理过程中会产生一定数量的有害气体,应选择通风条件良好的场所进行操作,以确保作业人员的健康安全。

(4)储存注意:磷化溶液应储存在阴凉、干燥的地方,并防止日晒和雨淋,避免阳光直射引起溶液质量变化。

钢板磷化处理

钢板磷化处理

钢板磷化处理钢板磷化处理是一种常见的表面处理方法,用于提高钢板的耐腐蚀性能和涂层附着力。

本文将介绍钢板磷化处理的原理、工艺和应用。

一、磷化处理的原理钢板磷化处理是通过在钢板表面形成一层磷化物膜来改善钢板的性能。

磷化物膜主要由磷酸盐和金属磷化物组成,具有良好的耐腐蚀性和涂层附着力。

磷化处理的原理是在酸性磷酸盐溶液中,通过与钢板表面的金属离子反应,形成磷化物膜。

二、磷化处理的工艺1. 表面准备:在进行磷化处理之前,需要对钢板表面进行清洗和除油处理,以确保磷化液能够充分接触到钢板表面。

2. 磷化液配制:根据不同的磷化要求,可以选择不同的磷化液配方。

常用的磷化液包括酸性磷酸盐溶液和含有磷酸盐的有机溶液。

3. 磷化处理:将钢板浸泡在磷化液中,通过控制温度、浸泡时间和搅拌等条件,使磷酸盐与钢板表面的金属离子发生反应,形成磷化物膜。

4. 清洗和中和:磷化处理后,需要对钢板进行清洗和中和处理,以去除残留的磷酸盐和酸性物质,防止对后续工艺和涂层质量产生影响。

三、磷化处理的应用1. 防腐蚀:磷化处理后的钢板表面形成的磷化物膜具有良好的耐腐蚀性能,可以有效地防止钢板被氧化、腐蚀和锈蚀。

2. 涂层附着力:磷化处理可以增加钢板表面的粗糙度,提高涂层与钢板的附着力,使涂层更加牢固耐用。

3. 摩擦减少:磷化处理后的钢板表面形成的磷化物膜具有一定的润滑性,可以减少钢板之间的摩擦,提高机械设备的工作效率。

4. 装饰效果:磷化处理可以改变钢板表面的颜色和光泽,使其具有更好的装饰效果,广泛应用于家具、建筑和汽车等领域。

钢板磷化处理是一种重要的表面处理方法,通过形成磷化物膜来提高钢板的耐腐蚀性能和涂层附着力。

磷化处理的工艺需要严格控制各项参数,以确保处理效果的稳定性和一致性。

在实际应用中,磷化处理可以有效地提高钢板的性能,延长其使用寿命,并广泛应用于各个领域。

磷化处理工艺操作规程

磷化处理工艺操作规程

磷化处理工艺操作规程磷化处理是一种常温下的表面处理工艺,可以用于金属材料的防腐、增加耐磨性和润滑性等方面。

下面是一份磷化处理(常温)工艺操作规程,详细描述了该工艺的操作步骤和注意事项。

一、工艺介绍磷化处理是通过化学反应将金属表面形成一层磷化物层,从而改变金属表面的性质。

磷化处理可以增加金属材料的耐腐蚀能力,增加机械强度,增加润滑性,延长使用寿命等。

二、工艺设备和材料准备1.磷酸:将适量的磷酸溶解在适量的水中,配制成10%的磷酸溶液。

2.清洗槽:用于清洗金属材料的槽体,可选用聚乙烯或聚丙烯等材料制作。

3.黑色磷化剂:将适量的草酸铵和一氧化亚铁混合制成的磷化剂。

三、工艺操作步骤1.清洗:将金属材料放入清洗槽中,用清水将金属材料表面的油污和尘土洗净。

2.酸洗:将金属材料放入装有10%磷酸溶液的清洗槽中,在搅拌的同时,将金属材料表面的氧化皮和杂质酸洗掉。

酸洗时间一般为10-15分钟。

3.冲洗:将金属材料从磷酸溶液中取出,用清水冲洗干净,确保金属材料表面没有酸液残留。

4.磷化:将清洗干净的金属材料放入装有黑色磷化剂的磷化槽中,保持常温静置,时间根据材料的具体情况决定,一般为30-60分钟。

5.冲洗:将磷化完成的金属材料从磷化槽中取出,用清水冲洗干净,除去表面的磷化剂残留。

6.干燥:将冲洗干净的金属材料放入通风良好的地方,自然晾干。

四、注意事项1.操作时需佩戴防护手套和眼镜,以免酸液对皮肤和眼睛造成伤害。

2.操作过程中需注意防止酸液溅到周围环境或其他设备上,以免造成腐蚀。

3.磷化剂需按照一定比例混合制备,不得随意更改配方。

4.操作环境应通风良好,避免吸入磷化剂气体。

5.操作完成后,应及时清洁工作台和设备,避免磷化剂的残留。

五、工艺效果评估1.观察磷化处理后的金属材料表面是否呈现均匀的黑色。

2.通过化学测试,检测金属材料表面的磷化层厚度是否符合要求。

3.对磷化处理后的金属材料进行腐蚀试验,评估其耐腐蚀性能。

4.对磷化处理后的金属材料进行涂层附着力测试,评估其润滑性和耐磨性。

磷化处理工艺流程,表面处理黑色磷化工艺

磷化处理工艺流程,表面处理黑色磷化工艺

磷化处理工艺流程|表面处理黑色磷化工艺磷化处理工艺流程磷化(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:1)给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;2)用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;3)在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

施工方法(1)浸渍磷化适用于高、中、低温磷化特点:设备简单,仅需加热槽和相应加热设备,最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子,不锈钢加热管道应放在槽两侧。

(2)喷淋磷化适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽车、冰箱、洗衣机壳体。

特点:处理时间短,成膜反应速度快,生产效率高,且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。

(3)刷涂磷化上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能好,但磷化效果不如前两种。

磷化处理工艺流程除油→水洗→水洗→表调→磷化处理→水洗→水洗→烘干→涂装磷化处理工艺是整个前处理工艺相当为重要的一个环节,其反应机理复杂且影响因素较多,因此磷化处理工艺槽液相对于其它槽液的生产过程控制要复杂得多。

(1)酸比(总酸度与游离酸度的比值)提高酸比可加快磷化处理工艺反应速度,使磷化处理工艺膜薄而细致,但酸比过高会使膜层过薄,易引起磷化处理工艺工件挂灰;酸比过低,磷化处理工艺反应速度缓慢,磷化处理工艺晶体粗大多孔,耐蚀性低,磷化处理工艺工件易生黄锈。

一般来说磷化处理工艺yao液体系或配方不同其酸比大小要求也不同。

(2)温度槽液温度适当提高,成膜速度加快,但温度过高,会影响酸比的变化,进而影响槽液的稳定性,同时膜层晶核粗大,槽液出渣量增大。

(3)沉渣量随着磷化处理工艺反应的不断进行,槽液内的沉渣量会逐渐增多,过量的沉渣会影响工件表面的界面反应,导致磷化处理工艺膜发花、挂灰严重,甚至不成膜,因此槽液必须根据处理的工件量和使用时间适时进行倒槽,进行清渣除淤。

金属表面磷化工艺流程

金属表面磷化工艺流程

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磷化处理技术+配方

磷化处理技术+配方

磷化处理技术+配方用于钢材的表面处理磷化处理技术(1)所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面的化学处理方法。

所形成的膜称为磷化膜。

它的成膜机理为:(以锌系为例)a)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+2H3PO4=Fe (H2PO4)2+H2 ↑ (1)上式表明,磷化开始时,仅有金属的溶解,而无膜生成。

b)促进剂的加速上步反应释放出的氢气被吸附在金属工件表面上,进而阻止磷化膜的形成。

因此加入氧化型促进剂以去除氢气。

其化学反应式为:3Zn(H2PO4)2+Fe+2NaNO2=Zn3(PO4)2+2FePO4+N2↑+2NaH 2PO4+4H2O (2)上式是以亚硝酸钠为促进剂的作用机理。

c)水解反应与磷酸的三级离解磷化槽液中基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐,其分子式Me(H2PO4)2,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及PH值下发生水解泛音法,产生游离磷酸:Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4 ( 3 ) 3MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4 ( 4 ) H3PO3=H2PO4-+H+=HPO42-+2H+=PO43-+3H+ ( 5 )由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。

d)磷化膜的形成当金属表面离解出的三价磷酸根与磷化槽液中的(工件表面)的金属离子(如用于钢材的表面处理锌离子、钙离子、锰离子、二价铁离子)达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面上,晶粒持续增长,直至在金属工件表面上生成连续的不溶于水的黏结牢固的磷化膜。

2Zn2++Fe2++2PO43-+4H2O→Zn2Fe (PO4)2 4H2O↓ ( 6 ) 3Zn2++2PO42-+4H2O=Zn3 (PO4)2 4H2O ↓ ( 7 )金属工件溶解出的二价铁离子一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的二价铁离子,则氧化成三价铁离子,发生(2)式的化学反应,形成的磷化沉渣其主要成分是磷酸亚铁,也有少量的Me3(PO4)2。

金属表面的磷化处理

金属表面的磷化处理

金属表面的磷化处理田玉林(天津大港石油集团勘察设计院,天津 300280) 中图分类号:TG174.42 文献标识码:B 文章编号:1009-1904(2007)01-0040-021 概述随着国民经济的飞速发展,在石油化工领域,采用大口径钢质管道输送石油、天然气和水的工程日益增多。

如“西气东输”管线,由新疆库尔勒至上海,全长4100km 。

又如“陕京”输气管道,全长780k m 。

这些大型工程要穿越沙漠、高原、草地,跨越江河湖海,并深埋在地下土壤中,接踵而至的是管道的腐蚀防护问题。

众所周知,管道要涂覆防腐涂层,并加电化学保护,才能保证管道的正常运行。

管道在涂覆涂层之前,应进行表面处理,去掉表面沾附的污物、油漆、氧化皮,然后才能进行涂层施工。

表面处理可分机械和化学处理两种,机械处理需要大型机械,如喷砂机、抛丸机、压风机等,适合直径为1m 以上的大口径管道。

而直径小的管道适于采用化学处理,如磷化处理、镀锌、镀镍等,而效果最佳、最经济的乃是磷化处理。

它是采用磷酸及其他化学物质,对钢铁表面进行除污脱脂后使其表面产生磷化膜,提高钢铁表面的防腐效果。

2 钢质管道的磷化处理工艺磷化处理首先应根据技术要求,选择和配制合适的磷化液,同时选取加速剂,并确定时间控制、pH 值调整和温度。

在磷化处理工艺中,温度是个关键的参数。

就温度而言,磷化处理可分为高温磷化(85~98℃)、中温磷化(50~70℃)和低温磷化(<35℃)。

在实际操作中,一般采用中、低温磷化。

按磷化溶液成分,则可分为锌系、锰系、铁系、钙系、镍系等,使用较多的是锌系和锰系。

按磷化处理方式可分为刷涂法、喷淋法、半浸法和全浸法。

3 磷化液配方除油污、除锈、表面活化处理液的配方(质量分数计)如下:磷酸(工业级) 3%四焦磷酸钠2%三甲壬聚氧化乙烯13%油酸钾3%烃溶液21%重铬酸钠0.05%水余量低温(17~34℃)、锰盐磷化液配方如下:马日夫盐30~50g/L 硝酸锌120~140g/L 稳定剂5~6g/L 促进剂1~2g/L 表面活性剂2~5g/L 总酸度90游离酸度5~6磷化处理时间7~10m in4 外加电流法加速和促进磷化成膜这是采用电化学方法,使钢铁表面产生阴极极化膜,加强磷化膜的稳定和牢固性能。

四合一磷化液使用方法

四合一磷化液使用方法

四合一磷化液使用方法
四合一磷化液是一种用于金属表面磷化处理的化学品,可以增强金属表面的耐蚀性和润滑性。

使用四合一磷化液的方法如下:
1. 准备工作:确保要处理的金属表面是干净的,没有油脂、脏污等杂质。

2. 涂覆四合一磷化液:将四合一磷化液涂覆在金属表面上,可以使用刷子、喷雾器等方式。

涂覆厚度可以根据所需的磷化效果调整,但一般建议涂覆均匀且稍厚一些。

3. 反应时间:等待一定的反应时间,让四合一磷化液与金属表面发生化学反应。

具体的反应时间可以根据使用说明进行调整,一般为几分钟到几十分钟不等。

4. 清洗:在反应完成后,将金属表面上的四合一磷化液清洗掉。

通常可以使用清水冲洗的方式,确保将残留的四合一磷化液彻底清除干净。

5. 干燥:将清洗干净的金属表面晾干或使用吹风机等辅助干燥工具,确保金属表面完全干燥。

需要注意的是,在使用四合一磷化液时,要遵守相关安全操作规程,戴上防护手套、护目镜等个人防护装备,以防止化学品对皮肤和眼睛的刺激。

另外,根据具体的产品使用说明,可能还需要注意一些特殊的操作要求,比如温度要求、涂覆间隔时间等。

总之,按照以上的步骤正确使用四合一磷化液,能够有效地进行金属表面的磷化处理。

使用前最好参考产品说明书,了解具体的使用方法和注意事项。

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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。


这些部位几乎是不可能用普通的喷淋法或喷浸法来磷化的。

同时,本发明还能使外板部份的结合力和耐蚀性大大提高。

此外,它还能使基体适用于阳离子电泳涂漆。

更使人感到惊异的是,按本发明的方法,在凹陷部位里所形成的磷化膜要比普通喷淋法或喷浸法的要多。

因而同一工件,用本方法的处理面积要大些。

但是磷化时的侵蚀量却只为普通喷淋法或喷浸法的1/2至2/3,所用化学药物量和产生的残渣量又减至2/3至3/4。

总括来说,本发明方法具有如下优点:
(1)用普通方法如喷淋法或喷浸法几乎不能磷化到的凹位内侧,用此法却可以磷化。

(2)可使外板部份的结合力和耐蚀性能大大提高。

(3)它适于作为阳离子电泳涂漆的前处理工艺。

(4)它可以大大减少化学药品用量。

(5)它可以大大减少残渣的产生。

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