磷化的基本原理之四——磷化工藝
發(fā)布時(shí)間:2007-05-11
發(fā)布者: 孟武功 專家
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  1 防銹磷化工藝   磷化工藝的早期應(yīng)用是防銹,鋼鐵件經(jīng)磷化處理形成一層磷化膜,起到防銹作用。經(jīng)過(guò)磷化防銹處理的工件防銹期可達(dá)幾個(gè)月甚至幾年(對(duì)涂油工件而言),廣泛用于工序間、運(yùn)輸、包裝貯存及使用過(guò)程中的防銹,防銹磷化主要有鐵系磷化、鋅系磷化、錳系磷化三大品種。   鐵系磷化的主體槽液成分是磷酸亞鐵溶液,不含氧化類促進(jìn)劑,并且有高游離酸度。這種鐵系磷化處理溫度高于95℃,處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30min以上,磷化膜重大于10g/m2,并且有除銹和磷化雙重功能。這種高溫鐵系磷化由于磷化速度太慢,現(xiàn)在應(yīng)用很少。   錳系磷化用作防銹磷化具有最佳性能,磷化膜微觀結(jié)構(gòu)呈顆粒密堆集狀,是應(yīng)用最為廣泛的防銹磷化。加與不加促進(jìn)劑均可,如果加入硝酸鹽或硝基胍促進(jìn)劑可加快磷化成膜速度。通常處理溫度80~100℃,處理時(shí)間10~20min,膜重在7.5克/m2以上。   鋅系磷化也是廣泛應(yīng)用的一種防銹磷化,通常采用硝酸鹽作為促進(jìn)劑,處理溫度80~90℃,處理時(shí)間10~15min,磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微觀結(jié)構(gòu)一般是針片緊密堆集型。   防銹磷化一般工藝流程:   除油除銹--水清洗--表面調(diào)整活化--磷化--水清洗--鉻酸鹽處理--烘干--涂油脂或染色處理   通過(guò)強(qiáng)堿強(qiáng)酸處理過(guò)的工件會(huì)導(dǎo)致磷化膜粗化現(xiàn)象,采用表面調(diào)整活化可細(xì)化晶粒。鋅系磷化可采用草酸、膠體鈦表調(diào)。錳系磷化可采用不溶性磷酸錳懸浮液活化。鐵系磷化一般不需要調(diào)整活化處理。磷化后的工件經(jīng)鉻酸鹽封閉可大幅度提高防銹性,如再經(jīng)過(guò)涂油或染色處理可將防銹性提高幾位甚至幾十倍。   2 耐磨減摩潤(rùn)滑磷化工藝   對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機(jī)一類工件,它不僅承受一次載荷,而且還有運(yùn)動(dòng)摩擦,要求工件能減摩、耐摩。錳系磷化膜具有較高的硬度和熱穩(wěn)定性,能耐磨損,磷化膜具有較好的減摩潤(rùn)滑作用。因此,廣泛應(yīng)用于活塞環(huán),軸承支座,壓縮機(jī)等零部件。這類耐磨減摩磷化處理溫度70~100℃,處理時(shí)間10~20min,磷化膜重大于7.5g/m2。   在冷加工行業(yè)如:接管、拉絲、擠壓、深拉延等工序,要求磷化膜提供減摩潤(rùn)滑性能,一般采用鋅系磷化,一是鋅系磷化膜皂化后形成潤(rùn)滑性很好的硬脂酸鋅層,二是鋅系磷化操作溫度比較低,可在40、60或90℃條件下進(jìn)行磷化處理,磷化時(shí)間4~10min,有時(shí)甚至幾十秒鐘即可,磷化膜重量要求≥3g/m2便可。工藝流程是:   耐磨減摩磷化 減摩潤(rùn)滑磷化(冷加工)   除油除銹 除油除銹   水清洗 水清洗   錳系磷化 鋅系磷化   水清洗 水清洗   干燥 皂化(硬脂酸鈉)   涂潤(rùn)滑油脂 干燥   3 漆前磷化工藝   涂裝底漆前的磷化處理,將提高漆膜與基體金屬的附著力,提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕能力;提供工序間保護(hù)以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問(wèn)題是磷化膜必須與底漆有優(yōu)良的配套性,而磷化膜本身的防銹性是次要的,磷化膜細(xì)致密實(shí)、膜薄。當(dāng)磷化膜粗厚時(shí),會(huì)對(duì)漆膜的綜合性能產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。磷化體系與工藝的選定主要由:工件材質(zhì)、油銹程度、幾何形狀;磷化與涂漆的時(shí)間間隔;底漆品種和施工方式以及相關(guān)場(chǎng)地設(shè)備條件決定。   一般來(lái)說(shuō),低碳鋼較高碳鋼容易進(jìn)行磷化處理,磷化成膜性能好些。對(duì)于有銹(氧化皮)工件必須經(jīng)過(guò)酸洗工序,而酸洗后的工件將給磷化帶來(lái)很多麻煩,如工序間生銹泛黃,殘留酸液的清除,磷化膜出現(xiàn)粗化等,所以酸洗時(shí)加入具有緩蝕、抑霧、催化和防銹功能的酸洗添加劑是必要的。酸洗后的工件在進(jìn)行鋅系、改性鋅系磷化前一般要進(jìn)行表面調(diào)整處理。   在間歇式的生產(chǎn)場(chǎng)合,由于受條件限制,磷化工件必須存放一段時(shí)間后才能涂漆,因此要求磷化膜本身具有較好的防銹性。如果存放期在10天以上,一般應(yīng)采用中溫磷化,如中溫鋅系、中溫鋅錳系、中溫鋅鈣系等,磷化膜的厚度最好應(yīng)在2.0~4.5g/m2之間。磷化后的工件應(yīng)立即烘干,不宜自然涼干,以免在夾縫、焊接處形成銹蝕。如果存放期只有3~5天,可用低溫鋅系、輕鐵系磷化,烘干效果會(huì)好于自然涼干。   3.1 單室噴淋磷化工藝   整個(gè)前處理工藝只有一個(gè)噴室,在噴室的下面有多個(gè)貯液槽體,不同的處理液噴淋工件后流回各自的槽體中。例如首先噴淋脫脂液,待脫脂液流回脫脂槽后,關(guān)閉閥門;然后噴淋水洗,水洗完成后關(guān)閉水洗閥門;下一步再噴淋磷化液,這種單室處理方法可實(shí)行如下幾種工藝流程:   脫脂--磷化“二合一”(輕鐵系)--水清洗--(鉻封閉)--出件。   脫脂--水清洗--磷化--水清洗--(鉻封閉)--出件 脫脂--水清洗--表面調(diào)整--磷化--水清洗--(鉻封閉)--出件   這種磷化工藝一般不提倡安排酸洗工序,以免造成設(shè)備腐蝕或產(chǎn)生工序間銹蝕。單室工藝設(shè)備少占用場(chǎng)地小,簡(jiǎn)便易行,但浪費(fèi)較大,僅適合于批量少的間歇式生產(chǎn)場(chǎng)合。與此相似的另一種方法,采用外圍小容量罐體盛處理液,通過(guò)泵與管道抽液后與熱水混合后噴淋在工件上達(dá)到脫脂、磷化效果,噴淋后藥液不回收,這種方法更簡(jiǎn)單,但浪費(fèi)更大。   3.2 多室“標(biāo)準(zhǔn)”工位磷化工藝:  ?、兕A(yù)脫脂 50~70℃ 1~2min  ?、诿撝?50~70℃ 2~4min  ?、鬯逑?~2道 常溫 0.5~1.0min   ④表面調(diào)整 常溫 0.5~1.0min  ?、萘谆?35~60℃ 2~6min   ⑥水清洗<2道 常溫 0.5~1.0min  ?、呷ルx子水洗 常溫 0.5~1.0min   ⑧后續(xù)工序   處理方式可采用全噴淋、全浸泡、噴淋-浸泡結(jié)合三種方式。對(duì)家用電器行業(yè)一般采用全噴淋方式,它效率高,整個(gè)前處理只需要十幾分鐘即可完成,節(jié)省場(chǎng)地設(shè)備。汽車行業(yè)流行采用噴淋-浸泡相結(jié)合的方式。   磷化后最好用去離子水洗,有利于更大程度上提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性能。磷化后的鈍化處理,也可提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性能。   3.3 混合件磷化處理工藝(銹蝕工件)   ①脫脂 40~70℃ 3~8min  ?、谒逑?常溫 0.5~1.0min  ?、鬯嵯?40~70℃ 3~8min   ④水清洗 常溫 0.5min  ?、葜泻?常溫 0.5~1.0min   ⑥表面調(diào)整 常溫 0.5min  ?、吡谆?35~60℃ 3~10min  ?、嗨逑?常溫 0.5~1.0min  ?、崦撾x子水洗 常溫 0.5~1.0min  ?、夂罄m(xù)工序   除非有足夠的理由,酸洗工序一般不采用噴淋處理方式,噴淋會(huì)帶來(lái)設(shè)備腐蝕以及工件工序間生銹等一系列問(wèn)題。其他各工序均可采用全噴淋或噴-浸相結(jié)合的施工方式。   對(duì)于混合件(無(wú)銹工件、有銹、氧化皮工件同時(shí)混合處理),采用脫脂除銹“二合一”代替分步脫脂除銹的方法已經(jīng)應(yīng)用有幾十年的歷史,同樣可獲滿意效果。對(duì)于酸洗和脫脂除銹“二合一”一般采用非揮發(fā)性的無(wú)機(jī)酸較適宜。
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本人有一套常溫鋅系鐵系配方。及常溫除油加熱除油電解除油粉配方(鋼鐵通用,持久性好,優(yōu)點(diǎn)油污沉淀槽低)。抑制劑(防銹)。脫塑脫漆劑(有機(jī)無(wú)機(jī))。超聲波除油粉。鈍化劑。鋁皮膜。鋁脫脂。合金加熱電解除油粉。除臘水。冷脫劑同。聯(lián)系電話15009262324西安許生。
2008-12-07
評(píng)論者:網(wǎng)友
用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的高強(qiáng)度螺栓,請(qǐng)從成本和工藝上進(jìn)行比較氧化(發(fā)蘭)和磷化的優(yōu)劣點(diǎn)。
2007-06-10
評(píng)論者:網(wǎng)友
請(qǐng)?jiān)谶@里寫上你的評(píng)論(200字以下)
2007-06-10
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