對(duì)于大部分自攻螺釘、自攻自鉆螺釘?shù)淖詈笠坏拦ば驗(yàn)殄i系高溫磷化處理，旨在螺釘表面形成一層難溶于水的錳鹽磷化膜，其主要由磷酸錳和酸式磷酸錳鐵組成。該磷化膜可提高螺釘?shù)目垢g性能，并能減小金屬表面的摩擦因數(shù)，提高自潤(rùn)滑和抗磨損性能。螺釘表面磷化膜的外觀色澤應(yīng)為均勻、完整的深灰或黑色，微觀可觀察到有明顯的結(jié)晶顆粒，且均勻、大小適中。螺釘類(lèi)零件在磷化處理過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磷化膜結(jié)晶粗大、磷化膜色差、磷化花斑等質(zhì)量問(wèn)題。初步分析認(rèn)為，此類(lèi)問(wèn)題的原因是螺釘表面質(zhì)量存在較大差異所致。 1、材料及狀態(tài) 大部分自攻螺釘、自攻自鉆螺釘材料為1018、1022鋼。工藝流程為：拉拔→冷鐓成形→搓絲→滲碳淬火→回火→磷化→驅(qū)氫→上油→包裝。 按常規(guī)錳系高溫磷化工藝規(guī)程對(duì)螺釘進(jìn)行磷化處理。磷化工藝流程:脫脂→超聲波清洗→磷化→超聲波漂洗→中和→烘干→驅(qū)氫→上油。 磷化設(shè)備為自動(dòng)磷化生產(chǎn)線，將螺釘裝入滾筒內(nèi)，按照常規(guī)錳系高溫磷化工藝進(jìn)行磷化處理。 2、表面潔凈度的影響 當(dāng)試樣存在臟污、油污、酸浸、銹蝕、鹽結(jié)晶和手汗印痕時(shí)，磷化膜呈現(xiàn)出不同的微觀特征。 當(dāng)試樣存在臟污和手汗印痕時(shí)，其磷化膜形貌特征具有一致的相似性。試樣臟污和手汗印痕處的磷化膜均被一層厚厚的臟污所覆蓋，且覆蓋層有斷裂的形貌特征，臟污處及手汗印痕處沒(méi)有膜結(jié)晶顆粒，且磷化膜不連續(xù)，即存在部分脫落區(qū)，但脫落區(qū)可見(jiàn)磷化膜結(jié)晶，而無(wú)臟污處有正常的磷化膜結(jié)晶顆粒。油污處的磷化膜結(jié)晶區(qū)顆粒比較細(xì)小且密集。 如果磷化前試樣受到酸洗腐蝕，經(jīng)過(guò)磷化處理后，日檢發(fā)現(xiàn)試樣表面會(huì)有粗大的閃亮結(jié)晶顆粒，且手感發(fā)澀，浸油后仍可見(jiàn)粗大的結(jié)晶顆粒，經(jīng)使用掃描電鏡觀察，磷化膜的結(jié)晶顆粒異常粗大，并有部分顆粒類(lèi)似風(fēng)化的石頭，分層乃至碎裂。 螺釘表面銹蝕區(qū)域的磷化膜結(jié)晶形貌和油污處的形貌相似，均表現(xiàn)為細(xì)小磷化膜結(jié)晶顆粒。 由以上可知，螺釘磷化前表面如果存在臟污將會(huì)影響磷化膜的結(jié)晶過(guò)程，導(dǎo)致磷化膜的結(jié)晶尺寸、孔隙率大小不一致，最終影響其耐腐蝕性能和摩擦因數(shù)。 一般認(rèn)為磷化膜的形成包括電離、水解、氧化、結(jié)晶等至少4步反應(yīng)過(guò)程。臟污、油污、銹蝕區(qū)影響表面的正常氧化合結(jié)晶速度，難以形成磷化膜，只形成了很小的顆粒。如果磷化前受到酸浸腐蝕，磷化膜的結(jié)晶顆粒將異常粗大，這是一種嚴(yán)重不合格的磷化膜結(jié)晶形貌。通常應(yīng)按照操作規(guī)范對(duì)試樣進(jìn)行燒傷酸洗檢驗(yàn)，以避免過(guò)度腐蝕。 當(dāng)試樣表面有白色結(jié)晶鹽存在時(shí)，經(jīng)過(guò)磷化脫脂，超聲波清洗干凈后，不會(huì)影響磷化膜的結(jié)晶形成。因此，磷化處理前必須對(duì)螺釘進(jìn)行擦試，并進(jìn)行充分的脫脂及超聲波清洗，以確保螺釘磷化膜的質(zhì)量符合要求。 3、熱處理狀態(tài)的影響 按照GB/T6807-2001《鋼鐵工件涂裝前磷化處理技術(shù)條件》要求，磷化處理后工件的顏色應(yīng)為灰色或灰黑色，膜層應(yīng)結(jié)晶致密、連續(xù)和均勻。螺釘經(jīng)磷化后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些磷化“花臉”現(xiàn)象，導(dǎo)致用戶(hù)拒收，同時(shí)還會(huì)涉及原因的查找、分析及責(zé)任的判定。螺釘滲碳淬火熱處理工序常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷有滲碳不均勻，表面硬度不足、粗大碳化物等，如果這些缺陷保留在成品表面，就會(huì)對(duì)磷化質(zhì)量造成一定程度的影響。 如果螺釘滲碳存在不均勻現(xiàn)象，磷化后外觀顏色將呈現(xiàn)深淺不一的形態(tài)，深色區(qū)和淺色區(qū)磷化膜形貌、結(jié)晶顆粒形貌均無(wú)明顯差別。當(dāng)螺釘表面金相組織中分布有粗大碳化物時(shí)，因局部區(qū)域磷化膜形核量少，沒(méi)有完全覆蓋，磷化膜結(jié)晶顆粒呈現(xiàn)為米粒狀和長(zhǎng)條狀，而正常區(qū)域?yàn)榫鶆蝾w粒狀。 熱處理工序中由于連續(xù)式網(wǎng)帶爐滲碳發(fā)生故障，往往會(huì)將產(chǎn)品重新熱處理。在滲碳時(shí)出現(xiàn)團(tuán)絮狀托氏體、大塊狀碳化物不合格組織，經(jīng)過(guò)磷化處理后，磷化膜表面雖然完整細(xì)密、均勻，沒(méi)有出現(xiàn)粗大的磷化膜結(jié)晶，但觀察后發(fā)現(xiàn)表面存在色差，使磷化膜結(jié)晶顆粒呈現(xiàn)為米粒狀或長(zhǎng)條狀，最終導(dǎo)致其耐腐蝕性能不能滿(mǎn)足技術(shù)要求。因此，當(dāng)熱處理設(shè)備或滲碳過(guò)程控制出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)該批次產(chǎn)品的管控，嚴(yán)禁不合格螺釘流入下道工序，避免熱處理工序問(wèn)題對(duì)磷化膜質(zhì)量的不良影響。

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