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钢铁磷化膜重的测量方法

钢铁磷化膜重的测量方法
钢铁磷化膜重的测量方法

一、钢铁件磷化膜重测量方法

LFWI-008-01-01 1.适用范围:

本标准规定了测定铁及其合金材料上单位面积磷化膜质量的方法。磷化是指锰系磷化、锌系磷化。

本方法仅适用于没有任何附加覆盖层(如油膜、蜡膜、水基或溶剂型聚合物膜)的转化膜。

本方法未指明测量区的裸斑存在与否或转化膜厚度低于规定最低厚度的部位,此外,每个测量面所得到的一些单个数值是该测量面范围内的转换膜的平均厚度,不可能对这种单个的测量值作进一步的数学分析,例如为统计数量目的的分析。2.引用标准:

GB/T9792-2003《金属材料上的转化膜单位面积膜质量的测定—重量法》。3.仪器:

器皿

玻璃或其他不被所用试液腐蚀的适当材料制成,试件在此器皿中退除磷化分析天平

感量为,用于称量转化膜溶解前和溶解后的试件。

4.试件:

试件的最大质量应为200g,总表面积应大到足以使退膜前后的质量损失能以满足要求的感量称量出来,而且应符合相关材料或产品规范的要求(如与工件

相同材质,相同的热处理方式等)为使测量结果有满意的准确度,试件总表面积应符合表1规定。

表1:试验总表面积

膜重应不低于表2的规定值或根据客户要求双方协商。

表2:膜重范围

5.试液和程序:

总则

除非另有说明,配制试液均采用分析纯试剂,配制所用水为蒸馏水或纯度相当的去离子水,取样程序应符合产品标准的规定。

锰磷化

5.2.1试液:三氧化铬(AR)50g/L

5.2.2程序

干燥试件(总表面积为A),用分析天平称量,精确到(质量为m1),将试件浸于试液中,且在75±5℃下保持15min,取出试件立即在洁净的流动水中漂洗,然后用蒸馏水漂洗; 迅速干燥后称重, 重复 5.2.2程序,直至达到恒定的质量(相差<为止(质量为m2)。每一试件都采用新配制的试液。

锌磷化

5.3.1 氢氧化钠(AR) 1100g/L

二水合乙二胺四乙酸盐(EDTA四钠盐) 90g/L

三乙醇胺 4g/L

5.3.3程序

干燥试件(面积为A),用分析天平称重,精确到(质量为m1),将试件浸于试液中,且在75±5℃下保持15min,取出试件立即在洁净的流动水中漂洗,然后用蒸

)。

馏水漂洗,迅速干燥后称重,(质量为m

2

每一试件都采用新配制的试液

6.结果表示:

计算

,单位为g/m2.有下式计算:

单位面积质量(膜重)为m

A

m A =10×(m

1

-m

2

)/A

式中: m

1

—磷化膜的试件质量mg;

m

2

—溶解退膜之后的试件质量mg;

A—试件的总表面积cm2;

若进行两次或三次重复测定,应取平均值。

测定的不确定度

本方法测定的不确定度取决于试件总表面积A的测定和试件称量的准确度,即取决于在充足的总表面积上进行测量的可能性,而该总表面积相对于其上的膜层质量而言是足够大的,在最佳条件下,本方法测定的不确定度为5﹪。

7.型式检验:

——正常生产期间,每批一次型式实验。

——质量检验部门提出要求时进行检验。

——生产工艺发生重大改变时进行检验。

——根据客户的要求进行选择项目检验。

磷化膜影响因素

磷化膜影响因素 磷化温度对磷化膜的成膜影响最大,其次是磷化液酸比,磷化时间对磷化膜的成膜 影响最小 磷化温度 提高磷化温度可以加快磷化速度,提高磷化膜的附着力、硬度、耐蚀性和耐热性,而且较高的磷化温度能够促进金属溶解并加速磷酸盐的水解反应,加快成膜速度[3]。但在高温条件下,Fe2+易被氧化成Fe3+而沉淀下来,使溶液不够稳定。且在磷化过程中升高温度会使部分磷酸盐水解,所以磷化温度的升高有一定的限度。 磷化膜的生成反应速率可表示为 酸比:总酸度和游离酸度 溶液的总酸度取决于马日夫盐的含量,提高总酸度能加速磷化反应,使磷化膜薄而细致。若总酸度过高,则溶液中易出现乳白色沉淀,且磷化后膜层过薄,易起黄锈。若总酸度过低,则磷化速度缓慢,膜层厚而粗糙,磷化膜的附着力不强,并存在空白。 游离酸度取决于磷酸的含量。如果游离酸度过高,则工件表面发黑,使磷酸离解受阻,铁在溶液中溶解变慢,不利于磷化膜的形成,从而导致磷化时间延长,磷化膜晶粒粗大多孔且耐蚀性降低。如果游离酸度过低,则磷化膜变薄,甚至没有磷化膜。 磷化时间 对膜层厚度及空隙率有影响

图:磷化时间与孔隙率的关系曲线--------------------------------------------------------------1 Fe2+含量控制起决定性作用,过高则磷化膜晶粒粗大多孔、Fe2+含量上升快、磷化时间延长,而偏低会使磷化膜变薄或不能成膜。严格控制Fe2+的过快增多是磷化溶液维护的关键之一。控制酸度比及NO-3与H2PO-4的最佳比例、适量添加铬合稳定剂如酒石酸等都能有效控制Fe2+过快升高,且有利于减少磷化沉渣生成、提高磷化膜层质量。若Fe2+含量超过允许范围,则磷化沉渣会增多,磷化膜质量劣化。-----------------------------------------------------174 试验证明磷化液中Fe2+的最佳含量为1. 5~3. 0 g/L。------------------------------------176 磷化工艺发展现状 磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜,最早的可靠记载是英国CharlesRoss于1869年获得的专利现在磷化处理技术已广泛应用于汽车、船舶、军工、电器、机械等领域,其主要用途是防锈、耐摩减磨、润滑、涂漆底层等,从而较好解决了钢铁在环境中的腐蚀问题。随着磷化技术的进步,现代磷化正朝着低温节能、工艺简便、投资耗料少、无毒无污染的方向发展,如磷化温度由原来的高温(>85e)逐步降低到中温乃至室温(<30e),磷化处理时间由最初的几个小时缩短到目前的几分钟。磷化处理方式也从开始的纯浸渍法发展到喷淋法、馄除法以及浸喷馄混和法的自动化生产,磷化体系则由当初的单元体系(只有铁一种金属离子)发展到今天的多元体系(同时含有铁、锌、锰、镍、钙等多种金属离子) 磷化添加剂从无到有,大大改善了磷化膜的质量,提高成膜速度,已成为磷化液中不可缺少的成分"时至今日,新技术新工艺逐渐取代了旧技术旧工艺,还出现了常温“四合一”磷化处理液,多功能磷化处理液能减少处理工序,降低劳动强度,但在膜的致密性和防腐性方面需进一步的改善和提高。黑色金属的黑化和磷化相结合,在金属表面生成起到修饰、防护的作用共生膜,有着广阔的应用和推广价值。 磷化膜能够提高漆膜或其他有机涂料与金属的结合力及防护性,其主要原因,大体上可归纳如下: (1)磷化膜能够把金属基材表面的活性转化到最小的程度,把以后的腐蚀反应降到最低限度; (2)磷化膜能给金属提供一个“粗糙面”,给油漆或其它有机膜提供一个很好的咬合力,增强其附着力; (3)由于磷化过程除去了工件表明的各种无机污染物,如金属屑,轻微氧化物以及其它污物等,减少了影响附着力的内在不利因素;

关于磷化处理原理

金属磷化处理 在各类制造业中对钢、镀锌钢、锌和铝等金属作磷化处理是表面处理中的重要步骤。在油漆前的金属表面预处理中作磷化处理的目的是为了增强材料的抗腐蚀能力、帮助冷成形、改善部件在滑动接触时的摩擦性能。本文将用实例来加以说明。 磷酸锌是一种在金属基材上生成的晶型转化膜,这种膜是利用了那些先让溶于酸的金属离子起反应然後经水稀释而成的磷化液来处理生成的。传统的电镀法是利用电流在金属上生成镀膜,磷化则是让金属与磷化液接触发生酸蚀反应而生成磷化膜的。硝酸和磷酸是常用的用于溶解金属的无机矿物酸。 依照工艺要求可以在磷化液中添加锌、镍和锰等金属离子。为了得到特殊的效果,也可加一些其它金属离子,磷化液中加镍能提高材料的抗腐力加快磷化反应。近年来所发展的无镍工艺的效果已经也可在各方面与含镍工艺相竞争。 在磷化液中加入促进剂可以提高磷化反应速度、消除氢气的影响和控制磷化渣的生成。促进剂可以是单一的物质、也可以为取得最佳效果而将几种物质混合一起使用。可以选用的促进剂有亚硝酸盐/硝酸盐、氯酸盐、溴酸盐、过氧化物和一些有机物(如:硝基苯磺酸钠)。 在对热浸镀锌板或铝板作磷化处理时还常添加游离或络合的氟化物。图1是使用不同的磷化工艺所生成的各种磷酸盐晶体。 一,磷化反应机理: 1. 酸蚀反应 金属表面与磷化液发生的第一个反应是将某些金属从表面溶解下来的酸蚀反应。不同的磷化液对钢的酸蚀速度约1-3 g/m2;作厚膜磷化时,酸蚀反应速度还要求高许多。酸蚀反应对形成涂膜是非常重要的,因为它既可净化金属表面、又能提高漆膜的附著力。在酸蚀反应发生时,由于金属表面的溶解,所以紧靠表面的磷化液中的游离酸被消耗,金属离子进入磷化液,所溶入的金属离子类型与所处理的基材有关。在磷化液中添加氧化促进剂可减少酸蚀反应时所生成的氢气: 钢表面: Fe + 2H+1 + 2Ox →Fe+2 + 2HOx 镀锌钢表面: Zn + 2H+1 + 2Ox →Zn+2 + 2HOx 铝表面: Al + 3H+1 + 3Ox →Al+3 + 3HOx 2. 磷化反应: 在磷化液中所发生的第二个反应是磷化。由于在金属与溶液的界面上的游离酸度的降低、PH升高,金属阳离子就不再以可溶离子形式存在,它们与溶液中的磷酸盐反应后以磷酸锌的形式沉淀结晶在金属表面。 依据不同的工艺方法,这种晶体可有不同的组成和结构: 3Zn+2 + 2H2PO4-1 + 4H2O →Zn3(PO4)2·4H2O

磷化膜的组成及成膜机理(新)

磷化膜的组成和成膜机理 深圳雷邦磷化液工程部编辑 磷化膜的形成过程是一种人工诱导及控制的腐蚀过程,阳极不断有金属溶解,阴极不断有氢气析出,晶粒不断生成且继续成长,直到生成连续的不溶于水的磷化膜。磷化膜的形成,成倍地提高了分层的耐蚀性能和耐水性能,是公认的涂层的良好基底。目前在薄板金属件的涂漆,100%倾向于先采用磷化处理,铸件在涂漆前也采用了磷化处理。 一、磷化膜的特性 (1)多孔性磷化膜具有多孔性的主要原因是磷化膜通常由许多大小相差悬殊的结晶 (6)绝缘性能磷化膜是非金属涂层,是电的不良导体,它能使金属工件表面由优良导体转变为不良导体。 二、磷化膜的组成 表2列出了相应的磷酸二氢盐为主要成分的溶液进行处理可获得的磷酸盐转化膜。这些膜主要用于铁金属、铝、锌、镉及其合金上,而且由于以下原因膜的单位面积质量和表观密度不同。 ①磷化件的材质及表面状态; ②早期的机械或化学处理方式; ③所采用的磷化工艺。 表2磷酸盐转化膜的主要类型及特征

3Me2+ + 2H2PO4=== 4H+ + Me3(PO4)2↓ 将上述两个反应式结合起来,磷化过程的总反应方程式如下: 4Fe+3Me2+ + 6H2PO4- + 6NO2 === 4FePO4↓+ Me2 (PO4 ) 2 + 6 H2O + 6NO ↑ (磷化膜) 实际的磷化反应远较上述复杂,因为有一些副反应生成。磷化淤渣的主要成分是FePO4,但其中也有少量的Me3 (PO4)2。磷化膜的主要成分是Me2 (PO4 ) 2、H2O,但也有磷酸铁与黑色的氧化铁。 在铁盐磷化过程中,由于所采用的酸式碱金属磷酸盐都是水溶性的,不能存在于磷化膜中。碱金属的磷酸二氢盐溶液在氧化剂的存在下,例如空气中的氧,与钢铁表面产生下列反应。4Fe + 4NaH2 PO4 + 3O2 === 2FePO4 + Fe2O3 + 2Na2HPO4 + 3H2O

磷化质量的检验

一、钢铁件磷化质量检验规范 、 LFWI-007-02-01 1.适用范围:本标准规定了在钢铁及其合金表面形 成磷化膜的有关技术要求及其检验方法,质量一致 性检验项目有外观,膜重,耐蚀性等。 2.引用标准 2.1 GB/T10125-1997《人造气愤腐蚀试验.盐雾试验》。 2.2 ISO9227《人造环境中的腐蚀试验.盐雾试验》。 2.3法国DIN50942:1996-09《金属的磷化处理》。 2.4兵器工业部WJ464-95《黑色金属磷化规范》。 3.外观检验 3.1方法:目视检测(在100W白炽灯下,距工件400mm处目 测)。 3.2色泽:

锌系磷化和锌钙系磷化膜呈浅灰色~深灰色,锰系磷化膜呈深灰色~黑色,铁系磷化膜呈虹彩色(如黄到蓝灰色)。材料的差异,热处理方式 ,焊接等都会导致磷化膜的颜色差异(如氧化处理的过的锰磷化呈深灰黑色)。黑色磷化应为连续均匀黑色,无发红现象 3.3外观:膜层应连续均匀,无锈迹,无挂灰为合格。 下列缺陷是不允许的: a.疏松的磷化膜。 b.表面有机械损伤,锈斑,白色附着物,黄红斑; c.局部无磷化膜(与客户协商的深孔,深凹处除外)。 允许的缺陷为: d.由于焊接,局部热处理,基体金属组成成份不同,及表面加工状态不同而导致的色泽和结晶差异; e.轻微的小迹,擦白,挂灰; f.局部破坏的工件,无特殊说明对其在磷化界限向磷化部份位移2~5mm; g.因尺寸原因,两次磷化的界限处允许有色差; h.因基材构的原因或在磷化槽中因与支撑物或其他组件的触碰而产生的磷化膜表面的轻微起伏或色差起伏。 3.4尺寸检验 3.4.1对于客户特别强调尺寸要求时,进行该项检查。 3.4.2方法:根据客户提供或指明的标准量具及检验方法进行检验;检验比承双方友好协商而定。 4.膜重(g/㎡) 4.1客户有膜重要求时,可按照《钢铁件磷化膜重测量方法》

磷化膜——材料表面与界面

磷化膜 汽车的喷涂工艺或者喷漆工艺,集中体现了材料的表面与界面的知识,而磷化膜就是其中一个对喷漆工艺有很大影响的部分。 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。 1、磷化过程的反应机理 磷化过程的反应机理相对比较复杂,目前尚无统一的完整的理论。磷化过程可归纳为化学反应和电化学反应,不同的磷化体系,不同的基材,磷化反应机理不尽相同,但大都包括以下几个步骤: (1)基体金属溶解:当工件浸入磷化液时,磷化液中游离的磷酸把工件表面的铁溶解并放出氢气,降低了磷化界面的酸度,这是磷化反应的起点,可净化金属表面,破坏磷化槽液中的水解平衡,使水解反应向生磷化膜方向进行,界面处浓度降低。 Me-2e→Me2+ 2H++ 2e→2 [H]→H2↑ (2)促进剂加速:铁溶解过程释放出的氢气吸附在工件表面上,阻止了磷化膜的形成,为加速反应,常加入氧化型促进剂,去除氢气,界面处H+浓度可进一步降低。 [o]+[H]→[R]+H20 (3)磷酸根的多级离解:磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐,其分子式一般用Me(H2P04)2, Me通常指锌、铁、锰等金属离子。这些酸式th溶于水,在一定条件发生水解反应,产生游离磷酸。由于界面处H+浓度急剧下降,导致磷酸根离子各级离解平衡向右移动,最终离解出PO43-。 Me(H2PO4)2→MeHPO4+H3PO4 3 MeHPO4→Me3(PO4)2+ H3PO4 H3PO4→H2PO4-+H+→HP042-+2H+→PO43- (4)磷酸盐沉淀结晶成膜当溶液中离解出的PO43-与界面处的金属离子达到溶度积常数Ksp时,就会形成磷酸沉淀结晶成膜。 3Zn2++2 PO43- +4H20→Zn3 (PO4)2·4H20 2Zn2++Me2++2 P043- +4H20→Zn2Me (P04)2·4H20 例如上述磷酸锌生成的Zn3(PO4)2·4H20和Zn2Fe(PO4)2·4H20的结晶体,其中Me2+代表的是其他金属离子。 由于金属表面氧化过程的产生,从而破坏了磷化液的电离与水解平衡,随着磷化的不断进行,游离H3PO4的不断消耗,促进了原电离反应和水解反应的进行,Me2+、H2PO4-及PO43-浓度不断增大,当磷化反应进行到MeHPO4, FeHPO4、及Me3(PO4)2等物质浓度分别达到其各自的溶度积时,这些难溶的磷酸盐便在被处理金属表面活性点上形成晶核,并以晶核为中心不断向表面延伸增长而形成晶体;晶体不断经过结晶一溶解一再结晶的过程,直至在被处理表面形成连续均匀的磷化膜。磷酸盐与水分子一起形成磷化晶核,晶核继续长大成为磷化晶粒,无数晶粒紧密堆积形成磷化膜。磷化膜分为假转化膜和转化膜两种,假转化膜靠磷化液本身所含的阳离子来成膜,膜是结晶型的,转化膜靠铁基体腐蚀产生的铁离子成膜,加入的碱金属离子不参与成膜,膜属无定型的。 初生的Fe-Zn混合磷酸盐,由于铁参与成膜反应,故与基体金属的结合力

磷化膜质量评定及表调作用

磷化膜单位面积膜层质量测定方法按GB/T 9792—2003《金属材料上的转化膜单位面积膜质量的测定重量法》规定进行,该标准系等效采用国际标准ISO3892—2000而制定的。其测定原理为具有磷化膜的干燥试片,在分析天平上称量后,在适当的溶液中褪除上述磷化膜,然后清洗、干燥、称重,以退膜前后的质量差计算单位面积上膜层质量,单位为g/m2。 测试方法为:取有磷化膜的干燥试片(总表面积为A),用精度为0.1mg的分析天平称量记录质量m1(g);然后将试片浸到相应的退膜液中,按规定操作条件进行退膜,退膜后的试片用清洁的流动水冲洗,再用蒸馏水清洗,迅速多次干燥,称量,直至恒重,记录质量m2(g)。 单位面积上的膜层质量mA,按下式计算: mA=100(m1一m2)/A 式中mA——单位面积上的膜层质量(g/m2); M1——有磷化膜时试片的质量(g); M2——退除磷化膜后试片的质量(g); A——试片总表面积(dm2)。 磷化膜P比物理意义:代表磷化膜中P组分所占的比率,该值与磷化液的Zn2+含量、材质、磷化方式等因素有关。磷化膜P比可用下式表示: P比=P/(P+H)式中 P——Zn2 Fe(PO4)2?4H2O的(100)晶面,d(晶面间距)=88.4nm时的x射线衍射强度; H——Zn3(PO4)2?4H20的(0/20)晶面,d=90.4nm时的x射线衍射强度。 因此,P比=P/(P+H)已不是磷化膜Zn2M(PO4)2·4H2O的含量的直接指示,而是作为特定条件下产生的x射线衍射强度比。但习惯还是作为磷化膜中两种不同物质的比。P比高的磷化膜的耐蚀性、抗石击及磷化膜附着力均好。 目前常用的转化膜孔隙率测定方法有两种:铁氰盐溶液试验法和电化学测定法。 GMR铁氰盐溶液测定孔隙率方法是G.D.Cheever为了测定不经涂装试片的孔隙率而研制的一种方法。它与盐雾试验法所得结果一致,是一种快速给出定性结果的测定方法。 该法测定要点如下:将质量分数分别为4%的NaCl、3%的K3Fe(CN)6及表面活性剂(如质量分数为0.1%的全氟代辛酸铵)溶解在蒸馏水中,将溶液保存在褐色瓶中,经24h后过滤,将此液保存4个月后即可使用。将分析的滤纸浸入上述溶液中,然后提出滤纸,并把多余的滤液滴尽、晾干,这样就制得了铁氰法(Ferrotest)滤纸。当进行测定时,可将此试纸覆盖在待试验的磷化膜表面上,经过1min后,将试纸拿下来仔细观察在试纸上表示有孔部分的蓝色斑点生成情况。其判别法以优、良、劣三级来表示。它与烟雾试验相对应:“优”表示磷化膜经过烟雾试验后切割部分剥离宽在3mm以下,“良”表示在4~6mm之间,“劣”表示在6mn,以上。 电化学测定方法为定量测定法,在理论研究中经常用到。 磷化表面调整的处理方法是采用磷化表面调整剂使需要磷化的金属表面改变微观状态,促使磷化过程中形成结晶细小的、均匀、致密的磷化膜。磷化前零件的表面处理对磷化膜质量影响极大,尤其是酸洗或高温强碱清洗对薄层磷化影响最明显。研究结果表明,冷轧钢板表面存在着一层厚

钢铁中磷的测定磷钼蓝吸光光度法

钢铁中磷的测定——磷钼蓝吸光光度法 实 验 报 告 班级:应121-2 姓名:曲红玲 学号:201269503222 同组人:王双孙艺 指导老师:王美兰老师

一、实验目的 1、了解钢铁中磷的测定意义。 2、掌握钢铁中磷的测定方法。 3、掌握溶液的定量转移配制,称量等基本操作。 二、实验原理 1、磷的测定是钢铁分析的一个必测指标。磷是典型的非金属元素,它在钢铁及合 金中主要以固熔体的磷化铁(Fe 2P、Fe 3 P)形式存在,还有少量的磷酸盐等夹杂物, 其来源一般从矿石带入。磷是钢铁的有害元素,它使钢铁发生冷脆,降低冲击韧性和影响锻接,一般钢材P控制不大于0.06%,高级的合金钢在0.03%以下,在某些特殊钢中,为提高其耐磨性而只允许达0.10%左右,因此,钢铁及合金中磷的测定是一项必不可少的项目。 2、工厂实用分析方法有:滴定法,分光光度法。 分光光度法有钒钼黄和钼蓝法两类。钒钼黄是磷酸与钒酸、钼酸作用形成磷钒钼黄杂多酸直接测定。钼蓝法是将磷钼杂多酸还原成钼蓝后进行测定,所用还原剂有氯化亚锡、抗坏血酸、硫酸联胺和亚硫酸盐等。 3、分析方法 4、本实验采用磷钼蓝吸光光度法

试样用王水溶解,高氯酸冒烟以氧化磷,加钼酸铵使磷转化为磷钼配合离子。用氟化物掩蔽铁离子,以氯化亚锡还原成钼蓝.分光光度法测定。主要反应:3Fe3P+41HNO3→9Fe(NO3)3+3H3PO4+14NO↑+16H2O Fe3P+13HNO3→3Fe(NO3)3+3H3PO3+4NO↑+5H2O 4H3PO3+HClO4→4H3PO4+HCl H3PO4+12H2MoO4→H3(P(MoO10)4)+12 H2O H3(P(MoO10)4)+8H++4Sn2+→(2Mo2.4MoO3)2.H3PO4+4Sn4++4H2 生成的磷钼蓝络合物的蓝色深浅与磷的含量成正比,据此可比色测定磷的含量。 三、仪器与试剂 1、实验仪器 721分光光度计,分析天平,移液管(10ml,5ml,2ml,1ml),吸耳球,烧杯(100ml 5个,400ml 1个,500ml 1个),50ml容量瓶4个,100ml容量瓶2个,玻璃棒,电炉,量筒(10ml 4个,50ml 1个),秒表,滤纸,洗瓶。 2、实验试剂 王水(盐酸:硝酸=3:1) 高氯酸(浓) 亚硫酸钠溶液(10%) 钼酸铵溶液(5%) 6%的H2SO4溶液:量取466mL蒸馏水至500 mL烧杯中,再量取28 mL浓硫酸缓慢加入水中,用玻璃棒引流并搅拌, 6.氟化钠-氯化亚锡溶液:称取2.4g氟化钠溶解于100 mL水中,必要时加热,加入0.2g氯化亚锡,搅拌溶解,当天使用。 7.磷标准溶液(0.01mg/mL):取10 mL0.1mg/mL磷标准溶液该溶液放入100 mL 容量瓶中,并加水稀释至刻度,即得到0.01mg/mL磷标准溶液 8.铬高试样空白参比溶液(于剩余显色液中滴加3%KMnO4至呈红色放置1min 以上,滴加Na2SO3溶液至红色消退) 四、实验步骤:

2015年最新磷化废水处理实验报告

磷化废水是在金属磷化处理工艺的进行中产生的漂洗废水(或酸性、或碱性)、酸洗废液、磷化废液以及碱洗废水的混合废水。本次磷化废水处理实验研究以表1 中所示水质进行实验研究。更多新型实验技术尽在北京爱尔斯姆。 由上表可知磷化工艺废水主要含磷、锌、铁、酸、碱等污染物,并具有很高的COD Cr值。其中磷化废液外观浑浊并有一种难闻气味,含有大量FeH2PO4沉淀及悬浮物,成分复杂,如不加以治理直接排放,将会严重污染环境。 磷化废水处理实验 1、磷化废水的预处理 将碱洗废水混入磷化废液,形成含有大量悬浮物,有着难闻气味,外观呈灰色乳状的乳化液(下简称乳化液)。经撇油处理后,用聚合硫酸铁絮凝破乳,再加少许聚丙烯酰胺加速沉淀,分离出清水备用。 2、磷化废水中的COD Cr降低

COD Cr高达19000mg/L的乳化液预处理后,分离出的清液COD Cr降为2000mg/L,且外观无色透明,将该清液与酸洗废液、酸性漂洗废水混合,采用氧化剂TSC(我院复配,属氯系配方)两次氧化后,用活性炭吸附,达到有效降低COD Cr的目的。 预处理分离出的乳化液清液与酸洗废液、酸性漂洗废水混合,其COD Cr为1000~1500mg/L,进行氧化处理再经砂滤,出水COD Cr降至 500mg/L,接着进行二次氧化处理,出水COD Cr降至200~300mg/L,最后经活性炭吸附,使出水COD Cr降至100mg/L以下,低于国家综合污水排放标准中所规定的COD Cr<150mg/L的要求。 3、磷化废水中的锌、铁、磷去除 磷酸为中强酸,在水中分三步解离,PO43-浓度随PH值升高而增大,因此,只要调整到合适的PH值,在磷化废液中会有大量PO43-产生如下沉淀:3Fe2++2PO43-=Fe3(PO4)2 Ksp=1×10-30 Fe3++PO43-=FePO4 Ksp=1.3×10-22 3Zn2++2PO43-=Zn3(PO4)2 Ksp=9.1×10-31 基于上述原理,将含有大量P、Zn、Fe的磷化废液与高浓度的碱洗废水混合,形成乳化液,pH值为7~8,使得大多数的P、Zn、Fe以锌、铁的磷酸盐沉淀形式存在于乳化液中,通过絮凝、沉降、分离而被除去。目前,许多企业所采用的预处理工艺便是基于上述原理。而对于从乳化

磷化成膜机理

磷化成膜机理 1、化学转化过程 所用的磷化液都是由磷酸、碱金属或重金属的磷酸二氢盐及氧化性促进剂组成的酸性溶液。因此,整个磷化过程都包括含有基体金属的溶解反应、难溶磷酸盐结晶沉积的成膜过程及氧化性促进剂的去极化作用。 ①基体金属的溶解 磷化液的PH 值一般都在2~5.5之间,呈酸性。因此当金属和此酸性溶液接触时,必然发生由局部阳极和局部阴极反应组成的金属溶解过程: 局部阳极 Me Me 2++2e 局部阴极 2H ++2e H 2↑ ②成膜反应 由于局部阴极区域H +被还原而消耗,酸度下降,使得在第一阶段形成的可溶性二价金属磷酸二氢盐离解成溶解度较小的磷酸一氢盐: Me (H 2PO 4)2 MeHPO 4+H 3PO 4 只要PH 上升到一定程度,则主要离解成不溶性二价金属磷酸盐。此离解则比较迅速: Me (H 2PO 4)2 MeHPO 4+4H 3PO 4 同时 MeHPO 4 Me 3(PO 4)2+H 3PO 4 难溶的Me 3(PO 4)2在金属表面的阴极区域沉积析出。当整个阴极区域都被沉积物覆盖时,成膜反应结束,从而在金属表面形成完整 的磷化膜覆盖。由于成膜反应的可溶性二价金属磷酸二氢盐可以是金属溶解生成的,也可以是溶液中原有的配方组成。除磷酸铁盐膜

外,其他所有的磷化膜的成膜物质都是添加配方中的原料。难溶性磷酸盐的溶积度如表: 氧化性促进剂的去极化作用和对金属溶解的促进 金属溶解时产生的氢气易吸附于阴极的金属表面,从而阻碍水解产生的二价金属磷酸盐在阴极区域的沉积,不能形成磷化膜。水解产物则于溶液中析出成为渣,即浪费成膜原料,也使渣量大大增加。这样在工艺方面将造成困难,对膜的性能也不能保证,因为孔隙率很大。 氧化剂的去极化作用是将还原形成的初生态氢氧化成水; 2[H]+[O ] H 2O 与去极化作用密切相关的是促进剂对金属溶解的促进。它是通过促进剂对H 2的氧化和沉积作用,导致阳极电流密度增加而提高溶 解速率,即提高可溶性二价金属磷酸二氢盐的生成速率。从成膜反应可知,二价金属磷酸盐的生成对成膜速率有控制作用。例如,铁盐磷化时,用于沉积的物质Fe(H 2PO 4)2是铁溶解而产生的,原料浓度增加必然加快成膜速率。 氧化剂的这种去极化作用,可以增加局部电流密度。局部电流密度的增加,可导致局部阳极成为钝态,其结果,增加了局部阴极对局部阳极的面积比。由于成膜物质晶粒在阴极表面析出,阴极面积越大,晶粒析出越多,生成磷化膜越细越快。所以,增大阴极/难溶磷酸盐的溶积度(18~25℃) 磷酸盐 溶积度K SP 磷酸盐 溶积度K SP ZN 3(PO 4)2 9.1Ⅹ10-33 AlPO 4 6.3Ⅹ10-19 Ni 3(PO 4)2 5Ⅹ10-31 CrPO 4 2.4Ⅹ10-23 Co 3(PO 4)2 2Ⅹ10-35 CrPO 4 1.0Ⅹ10-17 Ca 3(PO 4)2 2.0Ⅹ10-29 FePO 4 1.3Ⅹ10-22 Pb 3(PO 4)2 8.0Ⅹ10-43 PbHPO 4 1.4Ⅹ10-10

磷化处理技术+配方

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+2H 3PO 4 =Fe (H 2 PO 4 ) 2 +H 2? ↑ (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(H 2PO 4 ) 2 +Fe+2NaNO 2 =Zn 3 (PO 4 ) 2 +2FePO 4 +N 2 ↑+2NaH 2 PO 4 +4H 2 O (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(H 2PO 4 ) 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(H 2PO 4 ) 2 =MeHPO 4 +H 3 PO 4 ( 3 ) 3MeHPO 4=Me 3 (PO 4 ) 2 +H 3 PO 4 ( 4 ) H 3PO 3 =H 2 PO 4 -+H+=HPO 4 2-+2H+=PO 4 3-+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

工厂化学实验报告表格

工厂化学实验报告表格 篇一:综合实验预习报告 实验目的 通过陶瓷工艺设计性综合实验,达到以下目的: (1)了解常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用;(2)掌握坯料配方设计和实验研究方法;(3)掌握实验技能,提高动手能力;(4)提高分析问题和解决问题的能力; (5)为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2、实验安排 查找相关资料,进行长石质日用陶瓷坯料的配方设计,完成实验预习报告。实验过程性能测试 泥浆的流动性性能测试瓷坯的抗弯强度测试 完成实验总结报告 3.实验方案设计 长石质日用瓷使用的各种原料 各原料的化学组成(1)实验室原材料的化学组成 表1实验原料的化学组成(wt%) 原料石英长石生砂石碱矸滑石粉洪江土苏州土SiO2 Al2O3Fe2O3TiO2

---- CaO- MgO- K2O--- Na2O--- 烧失量 3,各原料的作用及适宜范围(1)粘土 软质:硬度低,可塑性、结合性好,杂质较多,成泥后干燥收缩率大,烧后白度低。苏州土、洪江土、碱矸(实验室提供)等。 硬质:硬度较高,可塑性、结合性较差,杂质少,干燥收缩率小,烧后白度高。实验室提供大同土(生砂石)。粘土在陶瓷坯料中的作用: a、赋予坯料以可塑性或结合性。保证成型性能及泥浆稳定性。强可塑性粘土一般小于15% b、赋予以一定的干燥强度。保证后续工序顺利进行 c、构成坯体的主体,总量一般50%左右。 d、烧成过程中转化为莫来石等铝硅化合物,构成坯体和材料的骨架。长石 钾、钠长石,K2O(Na2O)?Al2O3?6SiO2硬度莫氏

5~6级;无可塑性,瘠性原料。钾长石:肉红色透明感岩石;熔融温度1200~1220℃,高温黏度较大,对黏土和石 英的溶解能力较低。 钠长石:淡肉红色略白色透明感岩石;熔融温度1180~1200℃,高温黏度较小,对黏土和石英的溶解能力 较高。长石在坯料中的作用: a、约1000℃长石开始熔融,液相填充于固相颗粒之间,提高坯体的致密度,冷却后转化为玻璃相与固相颗粒牢固 结合,提高产品的强度、透明度等性能。 b、溶解黏土和长石,在液相中析出晶须状莫来石晶体,提高产品的强度、热稳定性等。 C、降低干燥收缩,提高干燥速度。 d、降低烧成温度,实验室提供山西闻喜长石引入量20%~40%。(3)石英 理论组成:SiO2;熔点:1713℃;硬度:莫氏7级;白色块状或砂状,瘠性原料。晶型转变:β-石英?α-石英(573℃)ΔV=%,实验室提供河南石英砂引入量 20%~40%。 石英在陶瓷坯料中的作用: a、高温下部分溶解于液相,提高液相的高温黏度,未 熔石英颗粒与黏土转化物一起构成坯体骨架,防止产品变形。

钢铁的磷化处理

钢铁的磷化处理 【摘要】:本文主要介绍了磷化处理技术。磷化是指金属在酸性磷酸盐溶液中生成一层难溶的磷酸盐膜,以提高金属的耐蚀性和金属与涂层间的结合力。本文在介绍了中温、高温实验的基础上,采用对比的方法,重点研究了两种种磷化工艺和配方,针对工件在磷化处理中出现的问题,进行调查分析,寻找解决办法,从而进一步改良实验。本文致力于研究一种性能全面的钢铁中温、高温磷化工艺,且通过对磷化膜的性能的检测,探讨了磷化液主要成分和磷化工艺条件对磷化膜质量的影响。 【关键词】磷化液高温磷化中温磷化酸度 前言 钢铁零件在含有锰、铁、锌、钙的磷酸盐溶液中进行化学处理,使其表面形成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做磷化处理(或磷酸盐处理). 由于反应生成的磷化膜和基体结合牢固,且有微孔结构,所以具有良好的吸 附性能,大量用做涂料底层。另外,磷化膜还有良好的润滑性,电绝缘性和耐蚀性,使其广泛应用于汽车、轮船、机械制造、航空航天和家用电器等领域。我国磷化技术起步较晚,但经过近二十年的发展,我们在磷化技术的复配、机理研究等方面也获得了可喜的进步,从而大大提高了磷化膜的耐蚀性及漆膜的配套性。目前, 随着社会的发展与进步,人们对磷化产品的要求也愈来愈高,即不但希望它性能 优良,更希望它能满足社会的环境要求、人们的健康要求及经济要求。所以,无毒环保、低成本,高性能就成为近些年磷化领域的主要研究方向。并且,经过研究人员多年的努力,我国在这些研究领域里取得了瞩目的成果,推出了大量的适于各 种材料的磷化配方。 钢铁的磷化用途很广,如防腐、油漆底层、冷加工润滑、减摩、电绝缘等。目前,用于生产的磷化处理方法有:高温、中温、低温的磷化处理,四合一磷化处理等.磷化的主要目的是: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。本实验主要对中温,高温磷化做了一系列研究。 基本原理 1、磷化的定义 将钢铁、铝、锌及镀锌钢板等在某些以酸式磷酸盐为主,同时含有多种复合添加剂的溶液中经过化学处理,在固体材料或零件的表面上生成一定厚度以磷酸盐为主要成分,难溶于水的覆盖层,这种化学处理工艺过程称为磷化。 2、磷化膜的外观及组成 (1)外观:磷化膜的厚度为5—20um,由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色,特殊工艺可实现纯黑色、红色及彩色 磷酸盐转化膜外观呈灰色或黑色,是有一系列大小不同的晶体所组成,在晶体的联结点上形成细小裂缝的多孔结构。经过填充、浸油或涂漆处理后,在大气

磷化、脱脂原理和经验配方

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。 1 基本原理 磷化过程包括化学与电化学反应。不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究,但至今未完全弄清楚。在很早以前,曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理: 8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4 Me2Fe(PO4)2?4H2O(膜)+Me3(PO4)?4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑ Me为Mn、Zn 等,Machu等认为,钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡,将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜,并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。这个机理解释比较粗糙,不能完整地解释成膜过程。随着对磷化研究逐步深入,当今,各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成: ①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低 Fe –2e→ Fe2+ 2H2++2e→2[H] (1) H2 ②促进剂(氧化剂)加速 [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+。 ③磷酸根的多级离解 H3PO4+H2PO4-+H+ +HPO42-+2H+ +PO43-+3H-(3) 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,最终为PO43-。 ④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K sp时,就会形成磷酸盐沉淀 Zn2++Fe2++PO43-+H2O→Zn2Fe(PO4)2?4H2O↓ (4) 3Zn2++2PO43-+4H2O=Zn3(PO4)2?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。 磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣 Fe3++PO43-=FePO4(6) 以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程,还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。从以上机理可以看出:适当的氧化剂可提高反应(2)的速度;较低的H+浓度可使磷酸根离解反应(3)的离解平衡更易向右移动离解出PO43-;金属表面如存在活性点面结合时,可使沉淀反应(4)(5)不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核;磷化沉渣的产生取决于反应(1)与反应(2),溶液H+浓度高,促进剂强均使沉渣增多。相应,在实际磷化配方与工艺实施中表面为:适当较强的促进剂(氧化剂);较高的酸比(相对较低的游离酸,即H+浓度);使金属表面调整到具备活性点均能提高磷化反应速度,能在较低温度

磷化膜质量分析

磷化(Ⅵ)——质量控制及检测方法 磷化后的工件,根据其用途,对其质量指标进行分项检验。主要质量控制指标,包括磷化膜外观、磷化膜厚度或膜重、磷化膜或后处理以后的耐蚀性三大共性指标。根据磷化用途有时还要检测:磷化与漆膜配套性、磷化膜硬度、摩擦系数、抗擦伤性等指标。关于磷化的三共性指标, 可参照如下标准及方法。 磷化膜外观:采用目测法,相关标准GB 11376-89《金属的磷酸盐转化膜》和GB 6807-86《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》。 磷化膜厚度或膜重:膜厚度测量采用GB 6462《金属的氧化覆盖层横断面厚度显微镜测量法》,也可采用测厚仪,按照GB 4956《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》或GB 4957《非磁性金属基体上非导电覆盖层测量涡流方法》。膜重测量采用重量法,可依照GB 6807《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》或GB 9792《金属材料上的转化膜单位面积上膜层质量的测定》。 耐蚀性:检测磷化膜本身的耐蚀性可采用硫酸铜点滴法,氯化钠盐水浸泡法和盐雾试验法。点滴法和盐水浸泡法可依照GB 6807-86《钢铁件涂漆前磷化处理技术条件》,磷化膜经过后处理如涂油,涂蜡,涂漆后一般进行盐雾试验检验。盐雾试验可依照GB 1771-79《漆膜耐盐雾测定法》或GB 6458《金属覆盖层中性盐雾性试验》。 1 涂漆前打底用磷化 用于漆前打底的磷化处理,其主要目的是提高漆膜的附着力和涂层系统的耐蚀性,因此重点在于与漆膜的配合性能方面。一般对磷化质量检测指标包括膜外观、膜厚度和与漆膜配套后的性能。膜外观应为均匀细密完整的磷化膜,对轻铁系磷化,其外观应为均匀细密完整的磷化膜,对轻铁系磷化,其外观应为完整的红蓝彩色膜。磷化膜不宜过厚,一般膜重应小于7.5g/m2,最佳为1.5~3.0g/m2,对于轻铁系磷化膜重0.5~1.0g/m2为宜,过厚和粗糙的磷化膜是不利涂漆的。耐蚀性指标包括磷化膜本身的耐蚀性和涂漆前不应出现泛黄生锈现象。磷化与漆配合后的耐蚀性是最为重要的,它体现了磷化膜与漆协同后的整体耐蚀能力。磷化膜与涂漆配合后除检测耐蚀性外,一般还需测定其漆膜的机械物理性能,如:附着力、冲击强度、抗弯能力(柔韧性)等。 涂漆前打底用磷化的质量指标及检测方法一般应参照国家标准GB 6807-86《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》,该标准对磷化膜的各项质量指标及检测评价方法都有较详细的规定,其主要内容如下: (1)磷化膜外观应为结晶致密、连续均匀的浅灰到深灰色膜,对于轻铁系磷化应为连续彩色膜。允许出现下述缺陷;轻微的水迹,铬酸盐痕迹、轻微挂灰现象,由于热处理焊接及加工等表面状态不同造成的磷化膜缺陷。对于下述则是不允许出现的缺陷:磷化膜出现泛黄生锈、磷化膜疏松、磷化露底局部无膜,严重挂灰。 (2)涂漆用磷化膜重应低于7.5克/m2。 (3)磷化膜的耐蚀性采用盐水浸泡法,磷化工件在3%NaCl水溶液中,在15~25℃温度下,浸泡1h不应出现锈蚀。磷化与漆膜配合后的耐蚀性检测是将磷化工件涂覆25~35μm的A04-9白氨基漆,划痕后进行盐雾试验(按GB 1771-79)经24h盐雾试验(铁系磷化是8h盐雾试验)漆膜应无起泡、生锈、脱落现象。

磷化工艺

磷化工艺

磷化(I)——基本原理及分类 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。 1 基本原理 磷化过程包括化学与电化学反应。不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究,但至今未完全弄清楚。在很早以前,曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理: 8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4 Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑ Me为Mn、Zn 等,Machu等认为,钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡,将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜,并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。这个机理解释比较粗糙,不能完整地解释成膜过程。随着对磷化研究逐步深入,当今,各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成: ①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低 Fe – 2e→ Fe2+ 2H2-+2e→2[H] (1) H2 ②促进剂(氧化剂)加速 [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+。 ③磷酸根的多级离解 H3PO4 H2PO4-+H+ HPO42-+2H+ PO43-+3H-(3) 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,最终为PO43-。 ④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜

磷化膜厚度或膜重

磷化膜厚度或膜重 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

磷化(Ⅵ)——质量控制及检测方法 磷化后的工件,根据其用途,对其质量指标进行分项检验。主要质量控制指标,包括磷化膜外观、磷化膜厚度或膜重、磷化膜或后处理以后的耐蚀性三大共性指标。根据磷化用途有时还要检测:磷化与漆膜配套性、磷化膜硬度、摩擦系数、抗擦伤性等指标。关于磷化的三共性指 标,可参照如下标准及方法。 磷化膜外观:采用目测法,相关标准GB 11376-89《金属的磷酸盐转化膜》和GB 6807-86《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》。 磷化膜厚度或膜重:膜厚度测量采用GB 6462《金属的氧化覆盖层横断面厚度显微镜测量法》,也可采用测厚仪,按照GB 4956《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》或GB 4957《非磁性金属基体上非导电覆盖层测量涡流方法》。膜重测量采用重量法,可依照GB 6807《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》或GB 9792《金属材料上的转化膜单位面积上膜层质量的测定》。 耐蚀性:检测磷化膜本身的耐蚀性可采用硫酸铜点滴法,氯化钠盐水浸泡法和盐雾试验法。点滴法和盐水浸泡法可依照GB 6807-86《钢铁件涂漆前磷化处理技术条件》,磷化膜经过后处理如涂油,涂蜡,涂漆后一般进行盐雾试验检验。盐雾试验可依照GB 1771-79《漆膜耐盐雾测定法》或GB 6458《金属覆盖层中性盐雾性试验》。 1 涂漆前打底用磷化 用于漆前打底的磷化处理,其主要目的是提高漆膜的附着力和涂层系统的耐蚀性,因此重点在于与漆膜的配合性能方面。一般对磷化质量检测指标包括膜外观、膜厚度和与漆膜配套后的性能。膜外观应为均匀细密完整的磷化膜,对轻铁系磷化,其外观应为均匀细密完整的磷化膜,对轻铁系磷化,其外观应为完整的红蓝彩色膜。磷化膜不宜过厚,一般膜重应小于m2,最佳为~m2,对于轻铁系磷化膜重~m2为宜,过厚和粗糙的磷化膜是不利涂漆的。耐蚀性指标包括磷化膜本身的耐蚀性和涂漆前不应出现泛黄生锈现象。磷化与漆配合后的耐蚀性是最为重要的,它体现了磷化膜与漆协同后的整体耐蚀能力。磷化膜与涂漆配合后除检测耐蚀性外,一般还需测定其漆膜的机械物理性能,如:附着力、冲击强度、抗弯能力(柔韧性)等。 涂漆前打底用磷化的质量指标及检测方法一般应参照国家标准GB 6807-86《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》,该标准对磷化膜的各项质量指标及检测评价方法都有较详细的规定,其主要内容如下: (1)磷化膜外观应为结晶致密、连续均匀的浅灰到深灰色膜,对于轻铁系磷化应为连续彩色膜。允许出现下述缺陷;轻微的水迹,铬酸盐痕迹、轻微挂灰现象,由于热处理焊接及加工等表面状态不同造成的磷化膜缺陷。对于下述则是不允许出现的缺陷:磷化膜出现泛黄生锈、磷化膜疏松、磷化露底局部无膜,严重挂灰。 (2)涂漆用磷化膜重应低于克/m2。 (3)磷化膜的耐蚀性采用盐水浸泡法,磷化工件在3%NaCl水溶液中,在15~25℃温度下,浸泡1h不应出现锈蚀。磷化与漆膜配合后的耐蚀性检测是将磷化工件涂覆25~35μm的A04-9白氨基漆,划痕后进行盐雾试验(按GB 1771-79)经24h盐雾试验(铁系磷化是8h盐雾试验)漆膜应无起泡、生锈、脱落现象。 GB 6807-86对硫酸铜点滴法没有作为必须检测的项目,认为可作为工序间磷化质量的快速检验方法,而对磷化与涂漆配合后的耐蚀性作为必检项目。 对于漆前磷化的检验指标及方法也可参照GB 11376-89《金属的磷酸盐转化膜》。 因此,从标准的规定检验项目看,漆前打底用磷化应该是致密、均匀、薄层磷化膜,应着重检验磷化与油漆配套后的耐蚀性及机械物理性能。 2对防锈、耐蚀用磷化 对于这类磷化,其主要目的是为了耐蚀防护,其耐蚀性是最为重要的指标。一般的质量检测指标包硫酸铜点滴要大于1min,耐盐水大于2h,盐雾试验大于。有关涂油或涂蜡后的耐蚀性检测,最好采用盐雾试验,具体应达到的耐盐雾时间,可由供需双方商定。

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