机柜之酸洗、磷化、热镀锌等工艺详解
热镀锌操作流程

热镀锌操作流程热镀锌操作流程一般为:脱脂-水洗-酸洗-水洗-助镀剂-烘干-热浸镀件-冷却-钝化-检修十个步骤。
1.脱脂通常铁件上面或流水线原因给铁件沾染一些油脂。
例如机油、黄油、油漆等,一般来说在发现这种情况下就需要处理了。
根据油渍的不同,需要不同的处理,常用的有碱脱脂,热碱溶液为100—150g/L,温度为60度-80度。
2.酸洗盐酸酸洗是目前广泛使用的一种除锈工艺,其质量分数通常在5%—35%的范围,盐酸质量分数越低酸洗时间越长,另外酸洗的温度对酸洗时间影响较大。
在酸洗过程中铁盐在槽内逐渐沉积,当铁盐达到150—200g/L时,虽然其含量还可以使用,但除非加温否则酸洗时间特别长,只能将其全部换掉。
盐酸低于15℃时,酸洗速度很慢,适合的工作温度为18-21℃,氧化铁皮和酸之间的化学反应能产生足够的热能来保持酸温,在这种情况下酸洗时间为10—30分钟。
3.水洗水洗是热镀锌中很容易被忽视的一个重要环节,以往工作中大多都不蘸水,但是越来人们越认识到水洗是很重要的。
水能使铁件表面的氧化铁和盐酸的残液不带入助镀剂中,过多的带入氧化铁和酸渍会使助镀剂中的pH值升高,氧化铁和酸转变为二价铁盐,再从铁件表面带入锌锅,使锌灰、锌渣过多的产生,所以水洗一定要认真,二价铁盐的转变铁盐加锌转变成锌盐+铁,1份铁+25份锌液转变为1份锌渣。
4.助镀剂助镀剂是一项重要环节,它不仅可以弥补前几道工序的不足,还可以活化钢件表面,提高镀锌质量,它的好坏直接影响镀层和质量,对锌耗成本有很大影响。
所谓助镀剂是将酸洗后的铁件在一定的铵锌比的助镀剂中形成一种薄的氧化锌铵盐膜。
助镀液的浓度是指氧化锌与氧化铵的比例。
溶剂中的二价铁盐含量、pH值。
温度以及杂质含量等因素都会对助镀效果产生影响。
当助镀剂浓度低于(100g/L)时,镀件产生漏镀;当助镀液浓度低于(100—200g/L)时,由于制件表面附着的盐膜量小,不能有效地活化制件表面,难以获得平滑均匀的镀层;当助镀液浓度高于(400—500g/L)时,由于表面盐膜过厚,不易干透,在铁件入锅时引起锌的飞溅,产生过多的锌灰、更浓的烟尘和厚的锌层;当浓度高于(500g/L)时,制件表面形成内外两层盐膜,下锅时外层盐膜干透里层干不透,当锌液与铁件接触时,会因水的汽化而引起强烈的爆锌。
热镀锌工艺描述讲述讲解

热镀锌工艺一.1.热镀锌的作用:热镀锌又叫热浸镀锌,是对钢铁及及铸铁材料进行化学和电化学防护的方法之一。
热镀锌防腐原理,在潮湿的空气、在含有二氧化碳及含有氧的水中,镀锌层表面将覆盖一层主要由碱式碳酸锌组成的白色。
由于镀锌层的电位比钢铁件基体的电位(锌的电位值-0.76伏,铁的电位值-0.43伏)低,所以当镀层与基体形成原电池时,锌受到侵蚀而钢铁基面得到保护,这种保护方式通常被称为电化学保护。
2.热镀锌的原理:热镀锌和电镀锌不一样。
电镀锌是在电解过程中,使阴极上形成锌的镀层。
实际上,电镀锌是使锌原子逐渐沉淀的一个沉积过程。
即在开始电镀时,在铁基表面生成细微的小结晶核,这种单个的结晶核随着电镀时间的延长而增加,最后连成一片而形成了镀层。
与此截然相反,热镀锌不是沉积过程,而是锌对铁的溶解过程,是熔融锌液对铁的溶解而形成的一种镀层。
热镀层的形成是经过以下步骤实现的:a.铁基表面被锌液溶解。
b.铁在被锌液溶解的过程中形成铁锌合金,并继续扩散。
c.在铁锌合金层的表面包絡着锌层。
因此,经过去污除锈的钢铁材料,直接浸入熔融的锌液中得到的这种镀锌保护层,结合非常牢固。
同时,它的扩散能力与覆盖能力远比电镀锌要好。
所谓扩散能力和覆盖能力,就是镀层在被镀材料表面上的均匀和完整性。
扩散能力又叫均镀能力,它是指镀层厚度的均匀分布能力;覆盖能力又叫深度能力或着落能力。
3.热镀锌的基本工艺过程:工件分类---酸洗---水洗----浸溶剂---烘干---浸镀----冷却----钝化------整修---打包二.镀前处理:1.工件分类:在工件进场后,首先要把有油漆、油污的工件挑选出来做脱脂处理(脱脂分机械法、火焰法、化学法)。
然后仔细观察工件有窝气或兜锌,如发现有要选择合理的穿挂方法以避免窝气、兜锌现象。
实在不行应联系厂家做合理的开孔处理。
二.酸洗:钢铁是容易氧化和腐蚀的金属,其表面一般都存在氧化皮和铁锈。
钢铁表面常见的氧化物有氧化亚铁(FeO,灰色)、三氧化二铁(Fe2O3,赤色)、含水三氧化二铁(Fe2O3.ȵH2O,橙红色)和四氧化三铁(Fe3O4,蓝黑色)等。
工程机械薄板件酸洗磷化工艺

工程机械薄板件酸洗磷化工艺三九宜工生化股份有限公司王会华哈向军工程机械产品中薄板件较多,而且处于主要影响外观质量的部位,如驾驶室、机身(包括发动机罩、后罩)、盖板等。
因此薄板件的油漆质量直接影响到整机的外观质量,而油漆质量又决定于漆前处理的好坏与否。
在60 和70 年代,工程机械产品处于计划经济体制下,对产品质量要求不是很高。
进入80 年代后,虽然进入了市场经济的时代,但由于上规模的工程机械生产厂家不多,市场竞争不是很激烈,各生产厂家仅对产品的使用性能较为重视,对外观质量重视不够,因此薄板件的漆前处理采用较原始的方法,如手工除油、除锈;有些厂家采用“三合一”、“四合一”处理液进行前处理。
而且80 年代中后期,市场上的“四合一”、“三合一”等处理液较为流行,特别是“四合一”处理液,曾在全国的钢窗行业进行过推广,因而在较多厂家采用,宜春工程机械股份有限公司曾使用过“四合一”处理液进行薄板件的漆前处理。
进入90 年代后,随着不少企业加入工程机械行业,尤其是合资企业和私营企业的加盟,市场竞争日趋激烈,产品的外观质量在整机质量中所占的比愈来愈大,对油漆质量也愈来愈受到重视;因而对于薄板件的漆前处理方法也逐步向汽车行业靠拢,即采用分步磷化处理,以获得优良的磷化膜,提高涂膜的耐蚀性能和附着力。
因为油漆涂覆在经过磷化的钢材上可增加其附着力和耐腐蚀能力,若磷化处理得当,可使漆膜附着力提高2~3 倍,整体耐蚀能力提高1~2 倍。
1“四合一”处理液的不足用“四合一”处理液对薄板件进行漆前处理,设备投资少、工艺简单、易于推广使用,在溶液使用早期也可以得到较好的磷化膜,可以满足涂漆的要求,但是它存在一些无法克服的弊端,主要表现在以下几点:第一,“四合一”处理液不能进行调整。
处理液配好后,一直使用到失效为止,然后排弃废液,重新配制。
这样一来,大部分时间是在处理液的最佳浓度范围之外工作的,因此新配制的溶液在刚开始使用时可以得到较好的磷化膜,但随着使用时间的增加,溶液中的有效成份被消耗,就可能形成不了我们需要的磷化膜(甚至不能成膜)。
机柜说明_精品文档

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●性能特点:1外观设计高贵典雅:前门玻璃,金属后门,一并解决机械保护、通风散热、外部观察运行状态三方面的使用要求。
2工艺精湛、尺寸精密;可关闭的上部、下部多处走线通道,底部大走线孔尺寸可按需调整。
3可选配安装底座,达到固定机柜、底部过线、底部送冷风的要求;4可方便拆卸的左右侧门和前后门,全方位操作,多方位察看;高效坚固的并柜连接。
2 脱脂、酸洗、表调、磷化的技术介绍

脱脂、酸洗、表调、磷化表面处理的技术介绍一. 脱脂、酸洗、表调、磷化常作为表面处理的预处理或中间处理工序二. 脱脂定义工件在进行化学成膜之前,必须先除去表面的油脂及附着在表面的灰尘、锈迹、金属细铁屑等污物,才能保证转化膜化学反应的顺利进行,使转化膜与金属基体牢固结合,获得质量优良的转化膜。
除油的方法包括机械法、化学法两类。
机械法主要是:手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。
化学法主要是:溶剂清洗、强碱液清洗、低碱性清洗剂清洗、酸性清洗剂清洗。
三.酸洗定义1.指清洁金属表面的一种方法。
通常与预膜(pre-passiviting treatment)一起进行。
一般将制件浸入硫酸等的水溶液,以除去金属表面的氧化物等薄膜。
是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。
2. 方法说明1).利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法称为酸洗。
氧化皮、铁锈等铁的氧化物(Fe3O4,Fe2O3,FeO等)与酸溶液发生化学反应,形成盐类溶于酸溶液中而被除去。
2).酸洗用酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸和混合酸等。
最常用的是硫酸和盐酸。
在酸洗时务必加入酸洗缓蚀剂,防止酸对金属的腐蚀。
3).酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。
一般多用浸渍酸洗法,大批量生产中可采用喷射法。
钢铁零件一般在10%~20%(体积)硫酸溶液中酸洗,温度为40℃。
当溶液中含铁量超过80g/L,硫酸亚铁超过215g/L时,应更换酸洗液。
常温下,用20%~80%(体积)的盐酸溶液对钢铁进行酸洗,不易发生过腐蚀和氢脆现象。
由于酸对金属的腐蚀作用很大,需要添加缓蚀剂。
清洗后金属表面成银白色,同时钝化表面,提高不锈钢抗腐蚀能力。
采用浓度为5%~20%的硫酸水溶液,清除工件表面氧化皮和粘附盐类的工艺称为硫酸酸洗法。
四.表调定义1.表调就是表面调整,是把工件放入装有表调液的槽子里进行表面调整处理的过程。
有人说我们的磷化液不需要表调,也可以做的很好,其实这种说法是完全错误的。
电气控制柜设计制作-机柜设计-表面处理的工艺设计

表面处理的工艺设计目前机柜基本以钢材为原材料,制成各种零部件以后,必须对零部件的表面进行适当的处理,否则,其表面裸露在大气中,与空气中的氧气发生化学反应后,会很快出现腐蚀现象,使零部件逐渐失去其原有功能,最后使整个设备或产品无法使用,造成资源浪费。
表面处理技术,包括表面覆盖技术、表面改性技术及复合表面处理技术三部分。
在这三部分中,应用最广泛的是表面覆盖技术,在该技术中应用最多的是涂装工艺、电镀工艺,因为该工艺具有质优价廉的显著特点,在满足零部件防腐功能的同时,还具有良好的装饰作用。
由于制作机柜使用的材料不同,不同使用环境对表面处理的要求不同,机柜的表面处理通常采用不同方法,主要有以下几种。
一、机柜金属表面处理方式的选择金属表面处理方式和优劣势对比见表1。
表1金属表面处理方式和优劣势对比1.电镀机柜需要电镀部件包括框架、安装板、机柜附件等。
电镀的目的主要是防腐,另一个作用是使接地性能良好。
还有一些小零件为了美观需要进行装饰性镀铬。
机柜几种常用零件电、化学处理推荐见表2。
表2几种常用零件电、化学处理推荐2.喷涂机柜需要喷涂的部件包括面板、覆板等。
控制柜的表面涂装是保证控制柜的外观质量及防腐蚀的关键环节,喷漆和喷塑两种喷涂工艺应用最为普遍。
柜体的涂装工艺过程如下:表面前处理喷面漆或喷塑烘干涂装工艺过程每一步的工艺方法、操作及质量要求应符合相关国家标准。
1)表面前处理控制柜材料的质量对表面前处理的工作量影响很大,表面锈蚀的钢板既增加表面处理工作量又会降低产品质量,而平整光洁的冷轧钢板甚至可以省去刮腻子这道工序。
表面前处理的目的是:(1)除去金属表面附着的或生成的异物,如氧化皮、油脂、污垢等;(2)给金属表面一定的耐腐蚀性,增加金属与涂层的附着力。
目前应用较普遍的是将除油、酸洗、磷化、钝化四道工序合起来进行的“四合一”磷化工艺,具体配方请参阅相关资料。
2)涂底漆涂底漆→烘干→刮腻子这些工序,属于喷面漆前喷漆工艺的特殊要求。
机柜之酸洗、磷化、热镀锌等工艺详解

机柜之酸洗、磷化、热镀锌等工艺详解本文是对网络服务器机柜生产过程中所采用的酸洗、磷化、热镀锌等流程的详细描述,希望对有兴趣了解网络服务器机柜如何生产的朋友有些许帮助。
~_~酸洗工艺酸洗工艺的酸洗液一般为多种酸的混合物,主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等,这些混合酸的腐蚀性很强,同时具有很强的氧化性、较高的腐蚀介质的温度,这对防腐材料的耐蚀性能提出了很高的要求。
不锈钢酸洗生产线工艺从生产到废水废气回收系统,各个环节都存在很强的腐蚀状态,因此防腐材料选择的好坏直接关系到设备、车间地坪、地沟、废水废气的环保回收系统等处的正常使用。
如何对酸洗项目防腐进行选材呢?首先是玻璃钢管道和贮罐的结构及原材料选择,其次是车间地坪、设备基础防腐蚀一般采用树脂砂浆地坪结构。
玻璃钢管道和贮罐的结构及原材料选择。
酸洗项目中所用的贮罐和管路系统及酸雾回收系统现在基本选用玻璃钢材质,结构为防渗层+防腐层+结构强度层。
一般情况下防渗层和防腐层至少厚6~8毫米。
树脂选用合适的耐腐蚀环氧乙烯基树脂,专家介绍说--在介质为非氧化性酸、温度条件不是很高时,宜选用双酚A环氧乙烯基树脂;在氧化性酸、温度条件要求高时,宜选用酚醛环氧乙烯基树脂。
为了降低成本结构层大都选用间苯不饱和聚酯树脂,厚度根据具体的结构设计计算。
混酸和废酸贮罐由于腐蚀介质比较复杂,一般选用PVDF/FRP复合罐,但复合罐间PVDF和玻璃钢的粘结是一个亟待解决的问题,而且价格较高造成成本的增加,宜选用海特酸树脂(791H)做为内衬防腐材料,能满足以上介质条件的防腐蚀要求。
车间地坪、设备基础防腐蚀一般采用树脂砂浆地坪结构,总厚度约为7-10毫米,结构为:底漆1-2道+玻璃钢(2布3油)隔离层+树脂砂浆层(5-7毫米)+面层(约1毫米)。
地坪、设备基础的防腐蚀树脂现在都采用环氧乙烯基树脂,但是在底漆的选择上施工单位还习惯采用环氧树脂做底涂材料,以增加树脂和基层的粘结性能。
环氧树脂一般会采用胺类固化剂,固化后表面有油性物质浮出,再和乙烯基树脂粘结时不能够很好的匹配,需要对固化后的表面进行处理方可进行后续的防腐蚀结构施工,若处理不好容易分层、开裂。
工业镀锌的操作原理与流程

工业镀锌的操作原理与流程工业镀锌是一种常见的防腐蚀处理方式,它能够在金属表面形成一层坚固、耐用的锌层,从而有效地保护金属材料不受腐蚀。
工业镀锌主要应用于钢铁制品,如钢管、钢板、钢丝等各种金属制品。
下面将详细介绍工业镀锌的操作原理与流程。
工业镀锌的基本原理是利用电化学作用将金属锌与金属基材结合在一起,形成一层均匀、致密的锌层。
具体来说,工业镀锌的过程包括清洗、酸洗、镀锌和清洗四个步骤。
下面将逐个步骤详细介绍。
首先是清洗过程。
清洗的目的是去除金属表面的油污、灰尘和其他杂质,以保证金属表面的干净和光滑。
清洗一般通过酸洗或碱洗来实现。
酸洗可以去除金属表面的氧化物和锈蚀产物,常用的酸洗液包括盐酸和硫酸。
碱洗则能够去除金属表面的有机物和硫化物,常用的碱洗液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
清洗后的金属表面应进行水洗,以去除清洗液的残留。
接下来是酸洗过程。
酸洗主要是利用酸溶液对金属表面进行腐蚀,去除表面的氧化物和杂质。
酸洗通常采用盐酸或硫酸进行,通过浸泡或喷涂的方式作用于金属表面。
酸洗时间和浓度需要根据具体情况来确定,一般需要进行几分钟到几小时的处理。
酸洗后,金属表面需要进行水洗,以去除残留的酸液。
然后是镀锌过程。
镀锌是利用电化学原理,在金属基材的表面形成一层锌层。
镀锌通常采用热浸镀或电镀的方式来实现。
热浸镀是将金属基材浸入预热的熔融锌液中,使锌与金属基材发生反应,形成锌层。
热浸镀具有镀层厚、附着力强等优点,适用于较大尺寸的金属制品。
电镀则是通过电解沉积的方式,在金属基材上沉积一层锌层。
电镀可以控制镀层的厚度和均匀性,适用于各种尺寸的金属制品。
镀锌后,金属基材需要进行水洗和干燥,以去除残留的液体和防止氧化。
最后是清洗过程。
清洗的目的是去除镀锌过程中产生的氯化锌和硫酸锌等残留物,以保证镀锌层的品质和外观。
清洗一般通过水洗或其他化学清洗液进行。
水洗可以去除大部分的残留物,而化学清洗液则可以更彻底地清洗锌层表面。
清洗后,金属制品需要经过干燥处理,以保持锌层的完整性。
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机柜之酸洗、磷化、热镀锌等工艺详解本文是对网络服务器机柜生产过程中所采用的酸洗、磷化、热镀锌等流程的详细描述,希望对有兴趣了解网络服务器机柜如何生产的朋友有些许帮助。
~_~酸洗工艺酸洗工艺的酸洗液一般为多种酸的混合物,主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等,这些混合酸的腐蚀性很强,同时具有很强的氧化性、较高的腐蚀介质的温度,这对防腐材料的耐蚀性能提出了很高的要求。
不锈钢酸洗生产线工艺从生产到废水废气回收系统,各个环节都存在很强的腐蚀状态,因此防腐材料选择的好坏直接关系到设备、车间地坪、地沟、废水废气的环保回收系统等处的正常使用。
如何对酸洗项目防腐进行选材呢?首先是玻璃钢管道和贮罐的结构及原材料选择,其次是车间地坪、设备基础防腐蚀一般采用树脂砂浆地坪结构。
玻璃钢管道和贮罐的结构及原材料选择。
酸洗项目中所用的贮罐和管路系统及酸雾回收系统现在基本选用玻璃钢材质,结构为防渗层+防腐层+结构强度层。
一般情况下防渗层和防腐层至少厚6~8毫米。
树脂选用合适的耐腐蚀环氧乙烯基树脂,专家介绍说--在介质为非氧化性酸、温度条件不是很高时,宜选用双酚A环氧乙烯基树脂;在氧化性酸、温度条件要求高时,宜选用酚醛环氧乙烯基树脂。
为了降低成本结构层大都选用间苯不饱和聚酯树脂,厚度根据具体的结构设计计算。
混酸和废酸贮罐由于腐蚀介质比较复杂,一般选用PVDF/FRP复合罐,但复合罐间PVDF和玻璃钢的粘结是一个亟待解决的问题,而且价格较高造成成本的增加,宜选用海特酸树脂(791H)做为内衬防腐材料,能满足以上介质条件的防腐蚀要求。
车间地坪、设备基础防腐蚀一般采用树脂砂浆地坪结构,总厚度约为7-10毫米,结构为:底漆1-2道+玻璃钢(2布3油)隔离层+树脂砂浆层(5-7毫米)+面层(约1毫米)。
地坪、设备基础的防腐蚀树脂现在都采用环氧乙烯基树脂,但是在底漆的选择上施工单位还习惯采用环氧树脂做底涂材料,以增加树脂和基层的粘结性能。
环氧树脂一般会采用胺类固化剂,固化后表面有油性物质浮出,再和乙烯基树脂粘结时不能够很好的匹配,需要对固化后的表面进行处理方可进行后续的防腐蚀结构施工,若处理不好容易分层、开裂。
据专家介绍,环氧乙烯基树脂和混凝土基础间粘结力达2MPa以上,所以环氧乙烯基树脂作为底涂材料已经具有足够的粘结性能,因此推荐直接用环氧乙烯基树脂作为底涂材料进行打底,其他各层采用相同的环氧乙烯基树脂。
酸洗方式:1.适用于线材、半成品拉制的酸洗方法现以线材为例,叙述几种常用酸洗工艺。
至于经过热处理的半成品,一般不另行剥壳去锈即直接进入酸洗。
其它操作顺序则与线材相同。
(1)以剥壳、上石灰糊为主的酸洗工艺其工艺流程为。
线材—啼剥壳去锈—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→上油脂石灰糊—→干燥这种工艺过去应用很广,适用于普碳钢丝、结构钢丝、钢芯铝绞线钢丝、一般弹簧钢丝的毛坯和半成品的拉拔。
缺点是粉尘多,已有被其它酸洗工艺取代的趋势。
(2)以剥壳、锈化为主的酸洗工艺——其工艺流程为。
线材—→剥壳去锈—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→锈化—→沾薄石灰水—→干燥此种拉丝粉尘较少,是目前采用较多的一种。
它适用于普碳钢丝、结构钢丝、制绳钢丝、钢芯铝绞线钢丝、一般弹簧钢丝等的毛坯和半成品的拉拔。
有的单位还省去锈化工序,冲洗后直接沾灰。
(3)以剥壳、磷化为主的酸洗工艺.其工艺流程为:线材—→剥壳去锈—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→磷化—→冲洗—→皂化—→干燥有的单位将此种工艺用于一般弹簧钢丝的毛坯和半成的拉拔。
但在热处理时,仅适用于电接触炉,而不适用于燃料热处理炉,因其会引起马弗砖炉孔的堵塞(电接触炉则无此病)。
此种工艺并不适用予毛坯的酸洗,对于粗规格的线材,由于拉拔后残留的磷化层较厚,还会引起挂铅,尤其不利于高级钢丝,并且成本较高。
(4)以正火、锈化为主的酸洗工艺其工艺流程为:线材—→正火—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→锈化—→沾薄石灰水—→干燥这种工艺与上述不同,它不剥壳去锈而需经过正火,适用于较高强度弹簧钢丝的毛坯和其他钢丝半成品的拉拔。
2.适用予成品前钢丝的酸洗工艺成品前钢丝,一般指最后一道热处理的钢丝.(1)以石灰糊涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为。
热处理钢丝—→酸洗—→水洗、高压水冲洗—→浸涂油脂石灰糊—→干燥这种酸洗工艺仍广泛用于普碳钢丝和一般中碳钢丝成品的拉拔。
(2)以硫酸铜涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为:热处理钢丝—→酸洗—→水洗冲洗—→浸涂硫酸铜—→冲洗—→中和—→干燥此种工艺适用予普碳钢丝、一般中碳钢丝和普通弹簧钢丝成品的拉拔,但不适用于表面镀锌的钢丝。
(3)以磷化涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为:热处理钢丝—→酸洗—→水洗、冲洗—→浸涂磷化层—→水洗、冲洗—→皂化—→干燥这种酸洗工艺能得到良好的拉拔表面,适用于中碳以上钢丝和高强度弹簧钢丝等成品的拉拔。
磷化层的厚度根据拉拔道次而定。
磷化工艺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,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。
磷化原理1、磷化工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。
2、磷化原理钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10)中,磷化膜的生成反应如下:吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金,在磷酸作用下,Fe和FeC3形成无数原电池,在阳极区,铁开始熔解为Fe2+,同时放出电子。
Fe+2H3PO4 Fe (H2PO4)2+H2↑Fe Fe2+ +2e-在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加,当Fe2+与HPO42-,PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时,产生沉淀,在工件表面形成磷化膜:Fe(H2PO4)2 FeHPO4↓+ H3PO4Fe+ Fe(H2PO4)2 2FeHPO4↓+ H2↑3FeHPO4 Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4Fe+ 2FeHPO4 Fe 3(PO4)2↓+H2↑阴极区放出大量的氢:2H+ +2e- H2↑O2 + 2H20 + 4e- 4OH-总反应式:吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热Fe+3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+2FeHPO4↓+3 H3PO4+2 H2↑放热磷化分类1、按磷化处理温度分类(1)高温型(7-8) 80—90℃处理时间为10-20分钟,形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:优点:膜抗蚀力强,结合力好。
缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应用。
(2)中温型50-75℃,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度为1-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(10-15)优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,目前应用较多。
(3)低温型30-50℃节省能源,使用方便。
(4)常温型10-40℃常(低)温磷化(除加氧化剂外,还加促进剂),时间10-40分钟,溶液游离酸度与总酸度比值为1:(20-30),膜厚为0.2-7 g/m2。
优点:不需加热,药品消耗少,溶液稳定。
缺点:处理时间长,溶液配制较繁。
2、按磷化液成分分类(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。
3、按磷化处理方法分类(1)化学磷化将工件浸入磷化液中,依靠化学反应来实现磷化,目前应用广泛。
(2)电化学磷化在磷化液中,工件接正极,钢铁接负极进行磷化。
4、按磷化膜质量分类(1)重量级(厚膜磷化)膜重7.5 g/m2以上。
(2)次重量级(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。
(3)轻量级(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。
(4)次轻量级(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。
5、按施工方法分类(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。
磷化作用及用途1、磷化作用(1)涂装前磷化的作用①增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力。
②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。
③提高装饰性。
(2)非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。
②令工件在机加工过程中具有润滑性。
③提高工件的耐蚀性。
2、磷化用途钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。
(1)耐蚀防护用磷化膜①防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护处理。
磷化膜类型可用锌系、锰系。
膜单位面积质量为10-40 g/m2。
磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。
②油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。
磷化膜类型可用锌系或锌钙系。
磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2(用于较大形变钢铁件油漆底层);1-5 g/m2(用于一般钢铁件油漆底层);5-10 g/m2(用于不发生形变钢铁件油漆底层)。
(2)冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔单位面积上膜重1-10 g/m2;精密钢管拉拔单位面积上膜重4-10 g/m2;钢铁件冷挤压成型单位面积上膜重大于10 g/m2。
(3)减摩用磷化膜磷化膜可起减摩作用。
一般用锰系磷化,也可用锌系磷化。
对于有较小动配合间隙工件,磷化膜质量为1-3 g/m2;对有较大动配合间隙工件(减速箱齿轮),磷化膜质量为5-20 g/m2。
(4)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。
1、磷化膜组成及性质分类磷化液主要成份膜组成膜外观单位面积膜重/ g/m2锌系 Zn(H2PO4)2 磷酸锌和磷酸锌铁浅灰→深灰 1-60锌钙系 Zn(H2PO4)2和 Ca (H2PO4)2 磷酸锌钙和磷酸锌铁浅灰→深灰 1-15锰系 Mn(H2PO4)2 和Fe(H2PO4)2 磷酸锰铁灰→深灰 1-60锰锌系 Mn(H2PO4)2 和Zn(H2PO4)2 磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物灰→深灰 1-60铁系 Fe(H2PO4)2 磷酸铁深灰色 5-102.磷化膜组成磷化膜为闪烁有光,均匀细致,灰色多孔且附着力强的结晶,结晶大部分为磷酸锌,小部分为磷酸氢铁。