紧固件磷化处理的发展

钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势摘要：本文就钢铁的磷化处理做了较为详细的叙述，包括磷化处理的分类、工艺、磷化液的选取原则，以及钢铁磷化处理发展过程，最后主要从磷化药剂和磷化设备两方面来简述了磷化处理未来的发展趋势。

关键词：钢铁磷化处理；工艺；原理；磷化剂；发展趋势Abstract: In this paper, phosphate processing steel do a more detailed description, including the classification of phosphate processing, process, selection principle phosphate solution, as well as iron and steel phosphate processing development process, the last major pharmaceutical and phosphate from phosphate both devices to briefly phosphating future trends.Key words: Iron phosphate treatment; Principle; Bonderite; Development trends.1、引言目前随着国民经济的快速发展，钢铁已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。

由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响，与周围的介质发生化学反应生成锈蚀，使后处理的质量无法保证，从而减少使用寿命。

为解决这个问题，研究金属的防护措施，采用磷化处理技术。

钢铁表面磷化处理，是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。

将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层[]1。

其主要作用是：通过对金属表面的磷化预处理。

钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势摘要：本文就钢铁的磷化处理做了较为详细的叙述，包括磷化处理的分类、工艺、磷化液的选取原则，以及钢铁磷化处理发展过程，最后主要从磷化药剂和磷化设备两方面来简述了磷化处理未来的发展趋势。

关键词：钢铁磷化处理；工艺；原理；磷化剂；发展趋势Abstract: In this paper, phosphate processing steel do a more detailed description, including the classification of phosphate processing, process, selection principle phosphate solution, as well as iron and steel phosphate processing development process, the last major pharmaceutical and phosphate from phosphate both devices to briefly phosphating future trends.Key words: Iron phosphate treatment; Principle; Bonderite; Development trends.1、引言目前随着国民经济的快速发展，钢铁已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。

由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响，与周围的介质发生化学反应生成锈蚀，使后处理的质量无法保证，从而减少使用寿命。

为解决这个问题，研究金属的防护措施，采用磷化处理技术。

钢铁表面磷化处理，是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。

将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层[]1。

其主要作用是：通过对金属表面的磷化预处理。

磷化研究报告磷化是一种重要的化学反应，其主要应用领域为半导体、电子、光电子、光学等领域。

在半导体领域中，磷化物材料作为半导体材料的一类，因其优良的电学、光学性能，已成为高速电子器件和光电器件的重要材料。

在这篇文章中，我们将探讨磷化研究的现状、发展趋势以及未来的挑战。

一、磷化物材料的种类及特点磷化物材料是指由磷和其他元素组成的化合物，主要有磷化镓、磷化铟、磷化氮化铟、磷化氮化镓等。

磷化物材料具有以下特点：1. 具有优良的电学性能：磷化物材料的电学参数优于其他半导体材料，如硅、锗等。

其载流子迁移率高、击穿场强大，可以制作高速电子器件。

2. 具有优良的光学性能：磷化物材料的能隙较窄，对于近红外和红外光有较好的吸收和发射性能，可以制作激光器和探测器等光电器件。

3. 具有优良的热学性能：磷化物材料的热导率高，热膨胀系数小，具有优良的热稳定性，可以制作高功率电子器件。

二、磷化研究的现状及发展趋势目前，磷化物材料的研究已经取得了很大的进展。

在电子器件方面，磷化物材料已经成功地应用于高速场效应晶体管、高功率半导体器件、微波器件等领域。

在光电器件方面，磷化物材料已经成功地应用于激光器、探测器、光电集成电路等领域。

随着科技的不断发展，磷化研究也在不断地向多个方向发展。

1. 磷化物材料的性能优化：磷化物材料的性能优化是磷化研究的重要方向之一。

通过改变材料的组成、晶体结构、表面形貌等因素，可以优化磷化物材料的电学、光学、热学性能，提高其应用性能。

2. 磷化物材料的制备技术：磷化物材料的制备技术是磷化研究的另一个重要方向。

目前，磷化物材料的制备技术主要有金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）、气相输运法等。

磷化物材料的制备技术的不断改进和创新，将有助于提高材料的质量和制备效率，推动磷化物材料在实际应用中的广泛应用。

3. 磷化物材料的应用拓展：磷化物材料的应用拓展是磷化研究的另一个重要方向。

随着科技的不断发展，磷化物材料的应用领域将会越来越广泛，如在光电通信、生物医学、能源等领域中都有着重要的应用前景。

表面磷化—皂化作业指导书本作业指导书适用于表面处理作业班对紧固件产品进行表面磷化或皂化处理工序的指导。

磷化膜多孔，材料经磷化—皂化后可吸附大量的润滑油而减少磨檫，对原材料改制及半成品勒光、缩杆起到很好的润滑作用，成品表面防腐、耐蚀耐磨性能尤为显著。

一、表面磷化—皂化工艺流程及要点：〈一〉工艺要点：1、磷化：也称磷酸盐处理，是将工件置于中温锌钙系磷化液（本公司所用磷化液）中，在短时间内工件表面形成一层浅灰色至深灰色、难溶于水、细而致密的磷酸盐薄膜—锌磷化膜的过程。

2、皂化：是将已磷化好的工件置于含有16-18碳的饱和脂肪酸皂、减磨极压剂及助剂的拉拔润滑剂皂液中，皂液中的以上成份与工件表面的锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层。

该膜层增加了工件加工变形区的塑性厚度，在模具孔和加工材料间形成润滑膜，可大幅度减小热量，防止金属烧结、熔粘等；由于在拉模和拉件间它能起到减磨介质和塑性作用，从而提高拉拔产品的表面光洁度和加工精度，减少拉拔工具和拉拔模间的磨损并防止损伤。

本品易从工件表面除掉，对产品热处理和退、回火质量无不良影响。

〈二〉工艺流程：1、磷化：工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗（80℃以上）—干燥—上油（油温150℃以下）2、皂化：工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗—皂化—干燥二、磷化—皂化作业〈一〉准备工作1、设备检查：作业前对所用作业设备进行全面检查，检查作业设备是否完好，若有问题应及时排除。

2、阅读工艺文件和生产指令：接到任务后，应仔细阅读工艺文件和生产指令，按照工艺流程进行作业按排，并保持工艺文件和生产指令的清洁和完整。

3、原料准备：按照生产指令的要求，根据产品数量的多少，准备相应的化工原料，尽可能做到化工原料不浪费。

4、穿戴和准备必要的安全防护用品和工位器具，准备作业。

〈二〉、磷化作业1、除油：对产品表面有油的产品，必须在除油槽中充分除油。

磷化处理工艺流程磷化常见问题及处理方法磷化处理磷化处理是一种化学反应，在表面形成一层膜（磷化膜）的一种表面处理工艺。

磷化处理工艺主要用在金属表面，目的也是为金属表面提供一层保护膜，让金属与空气隔绝，防止其被腐蚀；还会用于一些产品涂漆之前的打底，有了这层磷化膜能够提高漆层的附着力和防腐蚀能力，提高装饰性让金属表面看起来更漂亮，并且还能够在部分金属冷加工过程中起到润滑的作用。

经过磷化处理后能让工件在很长时间内不会氧化生锈，所以磷化处理的应用非常广泛,也是常用的一种金属表面处理工艺,在汽车,船舶，机械制造等行业中应用越来越多。

但磷化处理也有着溶液沉渣多，表面粗糙，磷化温度较高，时间长以及成本较高的缺点。

磷化的发展历史其实磷化处理工艺发展至今已经有很长时间了，它应该是现代金属表面处理中，发明时间较早的一种，其发展也经过了不同的时期。

在1869年的英国，有人就发现了磷化膜可以用在金属表面，能有效的保护金属长时间不被腐蚀，并且当时还将其申请了专利，这也为磷化处理的技术和发展奠定了基础。

从20世纪初开始，磷化处理开始用在工业产品中，这也促进了磷化工艺的发展和进步，从此磷化处理得到了快速的发展和进入实际应用时期。

到了现代，为了适应各种需求，磷化处理工艺也在不断的改进，主要是向着低温，低渣，环保无毒的方向发展。

磷化的分类及应用通常情况下，一种表面处理后都是呈现出一种颜色，但是磷化处理可以根据实际需求，通过使用不同的磷化剂就会呈现不同的颜色，这也就是我们经常会看到磷化处理有灰色，彩色或者是黑色。

铁系磷化磷化后表面会呈现出彩虹色以及蓝色，所以又被称为彩磷，磷化液主要以铝酸盐为原料，会在钢铁材料表面形成彩虹色的磷化膜，也主要是用于涂装底层，以达到工件的防腐蚀能力和提高表面涂层的结合力。

锌系磷化颜色呈灰色，所以被称为灰膜磷化，主要使用的磷化液由磷酸，氟化钠以及乳化剂等组成，会在工件表面形成灰色的磷化膜，它主要也是为涂装底层，与后道的喷塑，喷漆或者电泳等工序进行结合。

紧固件磷化常见问题及解决(2009-12-25)紧固件磷化常用有两种，锌系磷化和锰系磷化，锌系磷化润滑性能比锰系磷化好，锰系磷化抗腐蚀性，耐磨性较锌系好。

它的使用温度可达105~205℃（华氏225F°-400F°）。

机械工业用紧固件很多用磷化涂油处理。

因为它扭矩-预紧力一致性很好，装配时能保证达到设计所预期的紧固要求，所以在机械工业中使用较多。

特别是一些重要零部件的连接。

如：钢结构连接副、发动机的连杆螺栓、螺母，缸盖、主轴承、飞轮螺栓、车轮螺栓螺母等。

高强度螺栓采用磷化，还可以避免氢脆问题，所以在机械工业领域10.9级以上的螺栓一般采用磷化表面处理。

紧固件磷化常见缺陷、产生原因及改进对策如下：常见磷化故障的解决办法类别：技术问题发布时间：2010/5/31 10:32:00浏览数:3862近年来，表面处理中转化膜技术发展较快。

在汽车摩托车的紧固件上采用较多的是磷酸盐（磷化）和氧化（发黑）。

虽然它们的防腐性能耐久性等级属于轻度保护，由于成本低廉，使用方便在表面防护领域还占有一席之地。

磷化是借磷化溶液在紧固件表面上人为地造成一层厚约10μm保护膜，这层膜是难溶的磷酸盐的混合物。

根据磷化液用的磷酸盐分类有：磷酸锌系、磷酸铁系、磷酸锰系。

此外，还有在磷酸锌中加钙的锌钙系，在磷酸锌中加铜、加镍的三元体系磷化等。

一、常见磷化故障的解决办法故障1：工件表面均匀泛黄，均匀疏松的磷化膜主要原因：⑴总酸度低、酸比低；⑵促进剂浓度低；⑶磷化温度低、时间短。

解决方法：⑴补加磷化液和碱；⑵补加促进剂；⑶提高温度，延长时间。

故障2：磷化成膜速度慢，但延长磷化时间仍可形成均匀完整膜主要原因：⑴表面调整能力不强；⑵促进剂溶度不够；⑶酸比低；⑷磷化温度低。

解决方法：⑴改进表调或换槽；⑵补加促进剂；⑶补加碱；⑷提高温度。

故障3：㈠磷化膜局部块状条状挂灰；㈡挂灰处磷化膜不均匀；㈢时有彩色膜。

主要原因：⑴工件在进入磷化槽前已经形成二次黄绿锈；⑵表面调整能力差；⑶磷化液中杂质多。

高温磷化的工艺研究及其发展趋势展望摘要本文主要从磷化的机理、磷化处理、磷化技术的应用、磷化技术的最新进展等方面综述了高温磷化的发展趋势，认为关于提高磷化膜层的质量、环保无毒磷化工艺和高温磷化工艺等将是今后磷化的主要发展方向。

关键词磷化机理；磷化处理；影响因素；高温磷化0 引言利用表面处理技术对金属表面进行加工不但可以使金属表面的性能得到改善，而且可以提供金属的抗腐蚀能力，提高其抗磨性能。

磷化处理就是金属放于磷酸盐或磷酸的稀溶液环境里处理，之后再经过特殊的电化学反应，就可以在其表面形成一种主要有磷酸盐组成的难容性的膜，这就可以起到抗锈抗磨抗腐蚀的作用。

目前磷化处理技术已广泛由于各行各业，深入研究该技术也就具有深刻的意义。

1 磷化的基本原理由于磷化体系和磷化材料的多种复杂性所以磷化反应有多重不同的复杂的反应机理，通常认为磷化成膜过程包括四个过程：金属的溶解过程；氧化剂的加速过程；磷酸及盐的水解；磷化膜的形成[1]。

磷化过程主要包括化学反应和电化学反应。

2 磷化处理一般情况下，只有表面洁净的金属才能得到良好的磷化处理效果，所以在工件在磷化前需要进行除氧化皮、除油脂、除锈蚀等前期处理，等等这些磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础[2]。

2.1 磷化处理由于磷化成膜反应完全取决于磷化液与金属表面良好的接触，若要得到良好的磷化膜除油和除锈是不可缺少的重要步骤。

2.1.1 除油脂工件表面通常会存在一些油脂或油污，磷化前需要处理。

化学法清洗有：溶剂清洗；低碱液清洗剂清洗；强碱液清洗；酸性清洗剂清洗。

机械法清洗包括：擦刷；高温灼烧。

2.1.2 酸洗工业生产中用来除锈除氧化皮最常用的方法就是酸洗。

常用的酸洗剂有盐酸、磷酸、硫酸以及他们的混合酸，加入适量的缓蚀剂可以是清洗效果更佳。

利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到较好的除氧化皮除锈的效果[3]。

2.1.3 表面调整（活化）表面调整可以提高磷化速度还可以加速磷化形成晶粒细致结实的磷化膜，表面调整剂主要有两种，一种是胶体钛，另一种是酸性表调剂。