金属表面前处理——除油、除锈
金属表面处理工艺及流程
金属表面处理工艺金属表面处理方法（一)金属表面处理方法金属表面在各种热处理、机械加工、运输及保管过程中，不可避免地会被氧化，产生一层厚薄不均的氧化层。
同时，也容易受到各种油类污染和吸附一些其他的杂质。
油污及某些吸附物，较薄的氧化层可先后用溶剂清洗、化学处理和机械处理，或直接用化学处理。
对于严重氧化的金属表面,氧化层较厚，就不能直接用溶剂清洗和化学处理，而最好先进行机械处理。
通常经过处理后的金属表面具有高度活性,更容易再度受到灰尘、湿气等的污染。
为此，处理后的金属表面应尽可能快地进行胶接。
经不同处理后的金属保管期如下：（1）湿法喷砂处理的铝合金，72h ;（2）铬酸—硫酸处理的铝合金,6h ；(3)阳极化处理的铝合金,30天；（4）硫酸处理的不锈钢，20天;（5）喷砂处理的钢，4h ；（6）湿法喷砂处理的黄铜，8h 。
一、铝及铝合金表面处理方法[方法1］脱脂处理。
用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭，除去油污后，再以清洁的棉布擦拭几次即可。
常用溶剂为：三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。
［方法2］脱脂后于下述溶液中化学处理：浓硫酸 27.3 重铬酸钾 7.5 水65。
2在60—65°C 浸渍10-30min 后取出用水冲洗,晾干或在80°C 以下烘干；或者在下述溶液中洗后再晾干:磷酸 10 正丁醇 3 水20此方法适用于酚醛-尼龙胶等，效果良好.［方法3］脱脂后于下述溶液中化学处理:氟化氢铵 3—3。
5 氧化铬20—26 磷酸钠 2—2.5 浓硫酸 50—60硼酸 0.4—0.6 水 1000在25-40°C 浸渍4.5-6min ，即进行水洗、干燥。
本方法胶接强度较高，处理后4h 内胶接，适用于环氧胶和环氧-丁腈胶胶接。
［方法4]脱脂后于下述溶液中化学处理：磷酸7。
5 氧化铬 7。
5 酒精 5.0 甲醛（36—38%) 80在15-30°C 浸渍10—15min ,然后在60-80°C 下水洗、干燥。
铁件除油除锈工艺流程
铁件除油除锈工艺流程如下：
1.先对金属表面进行表面的氧化皮、铁屑清理。
2.金属表面除油污：将稀释液或原液倒入喷壶中，距油污20厘米
处均匀喷洒，静置1分钟左右，再用抹布擦拭干净即可，一遍未洗干净，可重复操作，直到干净为止，油污较重处，加大使用量，延长等待时间。
3.金属表面除锈：针对机械表面，视锈蚀程度，可将除锈剂2比
3稀释（最好是原液使用），用喷淋法除锈——把喷雾器调成雾状，均匀喷涂一遍于金属表面，静置数分钟后，用清水冲洗。
针对需要除锈的零部件，有条件的话，可进行浸泡除锈，待锈迹剥离干净后用清水充分冲洗，最后晾干即可。
4.所有除锈程序后均须用水冲洗清洗干净、擦干，如果需要防锈，
需要用5%氢氧化钠溶液进行中和钝化，擦干后喷洒防锈剂或涂刷防锈漆。
喷塑的工艺流程
喷塑是将塑料粉末喷涂在零件上的一种表面处理方法。
喷塑也就是我们常讲的静电粉末喷涂涂装，其处理工艺是20世纪80年代以来国际上采用较为普遍的一种金属表面处理的装饰技术。
该技术与普通喷漆表面处理相比，优点体现在工艺先进、节能高效、安全可靠、色泽艳丽等方面。
因此，常常被应用于轻工、家用装修领域。
下面笔者跟大家讲一下喷塑的工艺流程1、前处理：目的：除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹，并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的“磷化层”。
主要工艺步骤：除油、除锈、磷化、钝化。
工件经前处理后不但表面没有油、锈、尘，而且原来银白色有光泽的表面上生成一层均匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜，既能防锈又能增加喷塑层的附着力。
2、静电喷涂目的：将粉末涂料均匀地喷涂到工件的表面上，特殊工件（包含容易产生静电屏蔽的位置）应该采用高性能的静电喷塑机来完成喷涂。
工艺步骤：利用静电吸附原理，在工件的表面均匀的喷上一层粉末涂料；落下的粉末通过回收系统回收，过筛后可以再用。
3、高温固化目的：将工件表面的粉末涂料加热到规定的温度并保温相应的时间，使之熔化、流平、固化，从而得到我们想要的工件表面效果。
工艺步骤：将喷涂好的工件推入固化炉，加热到预定的温度（一般185度），并保温相应的时间（15分钟）；开炉取出冷却即得到成品。
一般工件不同，加温温度与保温时间也不同。
提示：加热及控制系统（包括电加热、燃油、燃气、燃煤等各种加热方式）+ 保温箱体=固化炉。
4、出炉冷却出炉冷却是将喷塑过程的结果进行冷却，使之回归到正常温度的一个过程。
5、装饰处理目的：使经过静电喷涂后的工件达到某一种特殊的外观效果如：各种木纹、花纹、增光等。
工艺步骤：罩光；转印等处理工艺。
杭州富阳迅达喷塑厂位于杭州富阳市鹿山街道，是一家具有多年表面处理,静电喷塑的专业生产厂家。
主要喷塑产品有通信行业、邮电器材行业、空调板、护栏等。
静电喷塑采用进口设备，对施工对环境无污染，对人体无毒害，适用于电柜、电缆桥架、铝合金表面喷涂、高速公路防眩板、围墙护栏、健身器材、铸件喷塑等产品。
金属表面蚀刻前和蚀刻后的处理
金属表面蚀刻前和蚀刻后的处理(一)金属表面蚀刻前处理1.表面除油金属工件经过加工、运输及库存等环节后，表面沾附有不同的加工油污或防锈油脂等，必须要彻底清除干净，否则在涂刷耐蚀油漆时，油漆与不蚀刻的金属部分附着力不好，漆膜浸泡在蚀刻溶液中会鼓泡或破裂，使不该蚀刻的表面受到腐蚀破坏。
另外，需要蚀刻的部位如果表面的油污洗不干净，油渍会影响蚀刻溶液与金属的接触，使蚀刻的部分溶解不均匀，甚至有的地方溶解不了而影响蚀刻的效果和质量。
除油的方法可以根据表面油污的情况选择除油的方法，具体可参考第二章除油部分的内容。
2.表面除锈、除膜锈和油一样都是普遍存在于金属表面的污物，这是由于金属表面在加工、运输或储存过程中与空气中的氧、硫、水分等接触，容易生成氧化膜或锈层。
如果在蚀刻前不将锈层或膜层彻底清除，就会影响蚀刻的效果和质量。
不需蚀刻部位的防护层质量不保证，蚀刻部位的表面由于有氧化膜的阻碍，不能充分与蚀刻溶液接触，影响金属溶解的速度和蚀刻表面的均匀度。
如果蚀刻表面有厚锈或较厚的氧化膜，应用酸浸蚀或碱液浸泡除去。
电解法除锈比较彻底，可以根据情况选用。
在膜层或锈层较薄的情况下，可考虑用弱浸蚀或短暂的电解浸蚀。
3.表面抛光金属蚀刻表面的光洁度对蚀刻的影响比较大，表面粗糙时，不需蚀刻的部分涂刷的耐蚀胶很难清除干净，需要蚀刻的部位由于表面粗糙，蚀刻出来的刻痕也粗糙不平，所以在蚀刻之前，金属表面要进行抛光，可以根据情况及对产品的要求制定出抛光的方案及选用方法，具体可参考第二章抛光部分。
4.涂耐蚀防护层蚀刻的金属装饰件一般都分蚀刻部分和不需蚀刻部分。
例如要蚀刻一块文字金属牌匾，如果文字需要凸出，则文字的字形要用耐蚀防护漆保护，腐蚀溶解无文字部分。
如果要把文字刻在金属板上，则文字是凹的。
则要把字型显露，把非文字部位用耐蚀防护层保护，然后才能放进蚀刻溶液中浸蚀。
耐蚀防护材料一般都选用耐蚀刻溶液腐蚀的有机涂料或油墨。
选择的耐蚀防护涂料应该是能用某种溶剂彻底溶解的，因为蚀刻后必须把涂料溶解。
电泳涂装工艺
电泳涂装工艺电泳涂装工艺一般由涂装前预处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干等四道主要工艺组成。
机柜零部件表面的电泳涂装，其工艺流程为：预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。
1）工件涂装前金属表面处理涂装前工件的表面处理，是电泳涂装的一个重要环节，主要涉及除油、除锈、表调、磷化等工序。
其处理好坏，不仅影响膜外观和膜的防腐性能，处理不当还会破坏漆液的稳定性。
因此，对于涂装前工件表面，要求无油污、锈痕，无前处理药品及磷化沉渣等，且磷化膜结晶致密均匀。
前处理各工序注意事项：（1）如除油、锈不干净，不仅阻碍磷化膜的形成，还会影响涂层的结合力、装饰性能和耐蚀性，漆膜易出现缩孔、针孔、“花脸”等弊病。
（2）磷化的目的是提高电泳膜的附着力和防腐能力，其作用如下：① 由于物理和化学作用，增强了有机涂膜对基材的附着力。
② 磷化膜使金属表面由优良导体变为不良导体，从而抑制金属表面微电池的形成，有效地阻碍了涂层腐蚀，成倍地提高了涂层的耐腐蚀性和耐水性。
另外，只有在彻底脱锈脱脂的基础上，在一清洁、均匀、无油脂的表面上才能形成令人满意的磷化膜。
从这方面讲，磷化膜本身就是对前处理工艺效果的最直观可靠的自检。
（3）水洗：前处理各阶段水洗好坏将对整个前处理及漆膜质量产生很大影响。
涂装前最后一道去离子水清洗，要确保被涂物的滴水电导率不大于30μs/cm。
清洗不干净，会使工件：① 残留余酸、磷化药液，漆液中树脂发生絮凝，稳定性变坏；② 残留异物（油污、尘埃等），漆膜出现缩孔、颗粒等弊病；③ 残留电解质、盐类，导致电解反应加剧，产生针孔等弊病。
2）电泳涂装工艺条件及重点参数管理电泳涂装工艺条件包括以下四个方面的十三个条件（参数）：（1）槽液的组成方面：固体份、灰份、MEQ和有机溶剂含量（MEQ 是指在阴极电泳涂装中，对含100g固体份的涂料进行滴定所需的酸的毫摩尔数，单位为mmol/100g。
粉末涂料的喷涂工艺流程
粉末涂料的喷涂工艺流程喷涂工艺大致可以分为:前处理、喷涂、烘烤。
一、前处理:涂装前的表面处理一般由除油、除锈和形成化学涂膜三部分组成，它使金属表面形成一层致密的保护膜，由导体变成不良导体，抵制了金属表面微电池的形成，阻碍了金属层的腐蚀。
(1) 除油除油的方法有多种，并且根据底材不同有不同的处理方法，一般有:溶剂除油使用对油污具有溶解力的溶剂，把溶剂清除，该法适用于动植物油或矿物油，处理的速度快，但效果并不是很理想，且大多数溶剂易燃易爆，并有一定的毒性。
碱性除油碱液除油系化学法除油的代表，除油剂的主要成分是氢氧化钠，碱液除油比较适用于动植物油，对矿物油不太适用。
电化学除油该法是利用电解作用，将待涂装的物件置于盛有除油液的电解槽内，作为阳极(或阴极)，然后在短时间内通以直流电流，使油污与溶液界面的表面张力下降，与此同时，电极上析出的气泡对油膜起到清洗作用，帮助油膜的待涂物表面脱落，达到除油的目的。
*采用碱液除油或电化学除油，对经除油后的涂装物件必须进行严格的冷热水清洗。
(2) 除锈除锈工序包括物理法和化学法，物理法包括喷砂、喷丸、砂纸、打磨及钢刷刷等。
化学法则是采用盐酸、硫酸、磷酸等溶液浸渍法。
通过金属氧化物(锈)与溶液进行化学反应而清除。
(3) 中和通过添加中和剂使工件上面的残酸得到中和，令工件不易返锈，容易形成磷化膜(适用于酸洗过的工件)(4) 磷化磷化系指金属在酸性磷酸盐水溶液中生成一层难溶的磷酸盐膜的过程。
这层膜能显著提高金属的耐腐蚀性及金属与涂层间的结合力，是粉末涂装工艺中的重要环节。
1、磷化处理方法按磷化液的组成可分为磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸锰系、磷酸锌猛系和磷酸铁系2、磷化处理按温度分为高温(80—98?)中温(50—70?)和常温(低温)3、按磷化处理工艺可分为浸渍式、喷淋式和涂刷式。
(5) 喷涂原理:高压静电喷涂中，高压静电是由高压静电发生器供给的。
工件在喷涂时应先接地，在净化的压缩空气作用下，粉末涂料由供粉器通过输粉管进入静电喷粉枪。
环氧冷涂漆施工工艺
环氧冷涂漆施工工艺一、环氧冷涂漆的概述环氧冷涂漆是一种常用的防腐涂料，具有优异的耐腐蚀性能和防水性能。
它广泛应用于工业设备、管道、储罐等金属结构的防腐保护中。
环氧冷涂漆施工工艺包括表面处理、底漆涂装、中间涂装和面漆涂装。
下面将详细介绍环氧冷涂漆的施工工艺。
二、表面处理环氧冷涂漆施工前，首先需要对金属表面进行处理，以确保涂层附着力和防腐效果。
表面处理包括除锈、除油和打磨三个步骤。
1. 除锈：使用机械或化学方法将金属表面的锈蚀物清除。
常用的除锈方法有钢丸喷射除锈和喷砂除锈。
除锈后，应清理除锈残渣，确保表面干净。
2. 除油：将金属表面的油污清除，以保证涂层的附着力。
除油可以采用溶剂清洗、碱洗或高压水洗等方法。
3. 打磨：对金属表面进行打磨，以提高涂层的附着力。
打磨可以使用砂纸或砂轮进行，打磨后应清除表面的粉尘和杂质。
三、底漆涂装底漆涂装是环氧冷涂漆的第一道涂层，主要起到填充、封闭和增强附着力的作用。
底漆涂装的步骤如下：1. 搅拌底漆：将底漆搅拌均匀，确保涂料成分融合。
2. 罩面涂装：将搅拌均匀的底漆涂装在金属表面上，可采用刷涂、滚涂或喷涂等方式。
涂装时要注意涂层的均匀性和厚度的控制。
3. 干燥：底漆涂装后，需要进行干燥处理。
通常采用自然干燥或烘干的方法，确保底漆完全干燥。
四、中间涂装中间涂装是环氧冷涂漆的第二道涂层，主要起到增加涂层厚度和提高耐腐蚀性能的作用。
中间涂装的步骤如下：1. 搅拌中间漆：将中间漆搅拌均匀，确保涂料成分融合。
2. 罩面涂装：将搅拌均匀的中间漆涂装在底漆层上，同样可以使用刷涂、滚涂或喷涂等方式进行。
3. 干燥：中间涂装后需要进行干燥处理，确保涂层完全干燥。
五、面漆涂装面漆涂装是环氧冷涂漆的最后一道涂层，主要起到美观、保护和提高耐候性的作用。
面漆涂装的步骤如下：1. 搅拌面漆：将面漆搅拌均匀，确保涂料成分融合。
2. 罩面涂装：将搅拌均匀的面漆涂装在中间涂层上，同样可以使用刷涂、滚涂或喷涂等方式进行。
金属加工前处理——除锈工艺
前处理——除锈工艺一、什么是除锈(酸洗)钢材在高温加工及常温放置下,表面都会由于氧化而产生氧化皮或呈现锈蚀,在对其进行冷轧、冷拔或涂镀等加工前,需要将这些氧化物清除干净,以保证加工的质量与效果。
二、不除锈的影响在前处理已经生锈，部分锈蚀会在涂装（电泳）后得到放大，形成（电泳）漆膜的凸起或斜纹，打磨后能发现板材上的锈迹，只能继续对底板进行打磨后点补防锈漆，因为将电泳漆膜完全破坏，整体防锈能力将受到很大影响。
三、板材生锈的情形1.冷轧板的锈蚀板材出现明显的黄褐色锈迹时锈蚀已非常严重，应最大限度地避免应用此类板材，如果因车身放置时间较长且局部防护不当导致锈蚀时可通过充分打磨去除锈迹后再进行涂装。
不容易处理的板材锈蚀问题主要是在涂装前处理之前锈迹并不容易发现，只有通过放大镜才能发现红色的点状锈蚀。
这类锈蚀有时在脱脂水洗后就能看到，但多数要到磷化后才能看到明显的“白点”，通过对“白点”部位磷化膜的元素分析可知铁元素含量极高，磷化膜极薄甚至无磷化膜生成。
推测其原理为磷化过程中发生了对板材的酸洗除锈过程，只有在除锈完成后才开始生产磷化膜，因此磷化膜极薄甚至无磷化膜，磷化后与周围灰色的磷化膜相比目视为可见的“白点”。
“白点”部位电泳后易发生点状凸起，打磨后用放大镜观察亦可见红色的点状锈蚀。
此类问题因锈点不易发现且锈点数量较多，即使电泳后也很容易复发，因此处理措施建议为更换整批板材，避免造成更大的质量影响。
2.镀锌板的锈蚀镀锌板由于镀锌层的存在很少会发生锈蚀问题，但锌本身为活泼金属，易生成多孔的、胶黏状的氢氧化锌腐蚀物，但继续与空气中二氧化碳反应会生成致密的碱式碳酸锌，可以阻止镀锌层进一步腐蚀。
实际应用中由于镀锌层的紧密堆积，空气流通不畅，在环境潮湿或镀锌板间有水分时镀锌层会发生电化学反应,腐蚀生成碱式氧化锌,反应持续进行直至镀锌层腐蚀完毕。
也有由于冲焊后的打磨将镀锌层局部点状打磨掉,但在涂装前处理前也不易发现，磷化后有时会呈点状，严重时在电泳后亦呈现点状无电泳漆膜的严重质量问题。
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金属表面前处理——除油、除锈201年化学工程专业毕业设计(论文)题目: 金属表面前处理??除油、除锈姓名:学号: 指导老师: 完成时间:目录前言3摘要51 概述61.1 磷化的定义及原理.61.1.1磷化的定义.61.1.2磷化的原理.61.2 磷化的现状及发展状况..61.2.1 磷化的现状.61.2.2 发展趋势71.3 磷化的作用及用途81.3.1磷化的作用.81.3.2磷化的用途.81.4 磷化的分类.91.4.1 磷化的分类方..91.4.2 磷化处理的分类方法..101.4.3磷化前的预处理112 磷化膜的形成机理及结构..152.1 形成机理.152.2 磷化膜的结构组成..152.3 涂磷磷化膜的要求..162.4 磷化膜质量评定项目与方法163 磷化液183.1 基本成膜物质..183.2 磷化促进剂183.2.1 氧化促进剂..183.2.2 金属离子促进剂.193.2.3 复合促进剂..203.3 磷化助剂203.4 常温磷化液的配方203.5 磷化液性能214 磷化工艺流程224.1 磷化实验过程.224.2 影响磷化处理的因素224.2.1 基材的影响224.2.2 促进剂的影响234.3 磷化工艺质量.254.4 磷化工艺中的问题26参考文献27前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,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1869年获得的专利//0>..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//.let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主要有: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。
金属前处理----磷化工艺设计摘要:磷化处理是将钢铁制件在以磷酸二氢锌或磷酸锰铁盐为基料的溶液中,在一定的温度下进行化学反应,使其表面生成一层难溶的磷酸盐保护膜的一种化学处理方法,所形成的磷化膜为多孔的晶体结构,对增加涂层与基体金属之间的结合能力,防止腐蚀起着良好的作用,因此被广泛地用在涂装行业中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。
作为涂层的底层本内容主要讨论常温磷化。
常温磷化的优点是节能环保磷化膜致密均匀适合电泳涂装的底层。
关键词: 磷化膜磷化液防腐蚀磷化工艺第一章概述1.1 磷化的定义及原理1.1.1 磷化的定义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作用。
1.1.2 磷化的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→Zn2FePO42?4H2O↓ (4)3Zn2++2PO43-+4H2OZn3PO42?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。
1.2 磷化的现状及发展状况1.2.1 磷化的现状为了是碳钢类紧固件在使用过程中避免或减少腐蚀,常采用表面磷化表面处理工艺。
目前,国内外研究和利用较多的是低、中、高温磷化。
但因其能耗大,处理工艺时间长,沉渣多而不利于现代化生产,为了使紧固件产品适应快速发展的市场竞争需要,提高磷化液的质量,降低能耗成本,磷化工艺以向更低的磷化温度、更短的处理时间、更短的工艺流程及更加环保的工艺和材料方向发展,成为当前的发展趋势。
1.2.2 发展趋势1 三元合金锌??锰??镍磷化剂传统的磷化优点在于磷化前不需要活化,但要求的处理温度高,因此产生大量沉淀。
现在由于增加了表调工序,即在磷化前用磷酸钛溶液处理工件,起到了活化工件表面的作用。
镀锌件的磷化最好在含有更高的Mn2+、Ni2-、Fe2+磷化液中进行,而铝及其合金的磷化液又必须含有加速基体腐蚀的氟离子等加速剂。
锌锰镍三磷化剂是一种中温磷化剂,这与国外的低锌锰改性磷化在原理上是类似的,是今后发展的一个重要发展方向。
2 不含镍的磷化液镍作为磷化液的重要组成部分,在细化磷化结晶方面十分有效,尤其可以改善电镀锌板的结合力和涂装性能,通过采用新型的表面调整剂及在膜层中采用镍的替代金属,已经开发出在电镀锌板上生成更加细致的磷化膜工艺,采用新工艺获得的磷化膜完全可以与含镍的磷化工艺媲美。
3 不含亚硝酸盐的磷化工艺亚硝酸盐作为氧化型促进剂在锌盐磷化中扮演着重要的角色,在封闭式锌盐磷化工艺中,Na+和NO3-积累将会被磷化液稳定性和磷化效率产生影响,这时亚硝酸盐不是作为氧化剂,而是作为Fe2+的络合剂。
由于亚硝酸盐属致癌物,采用其他与亚硝酸盐相同作用的物质替代势在必行。
无亚硝酸盐体系获得的磷化膜性能完全可与传统工艺相比。
磷化膜具有降低摩擦系数,起润滑作用防止紧固件表面损伤等特点。
更短处理锌盐磷化技术以及超细致的锰盐磷化结晶,将有效的改善紧固件表面防腐蚀质量,未来技术需要持续不断改进。
1.3 磷化的作用及用途1.3.1磷化的作用磷化处理是将金属表面(主要是钢铁)通过化学反应生成一层非金属的不导电的多孔的磷酸盐膜。
磷化处理工艺在工业上使用得很广泛,如金属成型加工、润滑、防锈、涂装等是它的主要用途之一。
磷化膜具有多孔性,涂料可以渗入到这些孔隙中,因而能显著地提高涂膜的附着力。
此外,磷化膜又能使金属表面由优良导体转变为不良导体,从而抑制了金属表面微电池的形成,有效地阻碍了涂膜的腐蚀,可以成倍地提高涂层的耐腐蚀性和耐水性,所以磷化膜已被公认为涂层最好的基底。
因此,磷化处理已成为涂装表面处理工艺不可缺少的一个环节。
1.3.2磷化的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。
四、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 ZnH2PO42 磷酸锌和磷酸锌铁浅灰→深灰 1-60锌钙系 ZnH2PO42和 Ca H2PO42 磷酸锌钙和磷酸锌铁浅灰→深灰 1-15 锰系 MnH2PO42 和FeH2PO42 磷酸锰铁灰→深灰 1-60锰锌系 MnH2PO42 和ZnH2PO42 磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物灰→深灰 1-60铁系 FeH2PO42 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。
锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度。
3、性质(1)耐蚀性在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蚀性,但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差。
在200-300℃时仍具有一定的耐蚀性,当温度达到450℃时膜层的耐蚀性显著下降。
(2)特殊性质如增加附着力,润滑性,减摩耐磨作用。
1.4 磷化的分类1.4.1 磷化的分类方法一般是按磷化成膜、磷化膜厚度、磷化使用温度、促进剂类型进行分类。
1 按磷化膜体系分类按磷化膜体系主要分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。