磷化处理
- 格式:docx
- 大小:16.09 KB
- 文档页数:4
一、热处理:推荐热处理温度:正火850,淬火840,回火 600.45号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做45号钢管模板,梢子,导柱等,但须热处理。
1. 45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。
实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。
2. 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低,不耐磨。
可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质+表面淬火高。
其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在 0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。
经热处理后,表面可以获得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐冲击。
如果用45号钢渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。
现在采用渗碳工艺的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。
0.35%从来没见过实例,只在教科书里有介绍。
可以采用调质+高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗碳略差。
GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、 600℃回火,达到的性能为屈服强度≥355MPaGB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa,屈服强度为355MPa,伸长率为16%,断面收缩率为40%,冲击功为39J 二、金属表面磷化处理技术:( 提高金属表面耐腐蚀性)工艺流程:脱脂——水洗——除锈——表调——磷化——水洗——烘干脱脂方法(加以搅拌、擦拭等方式,提高清洗效果)1、有机溶剂(煤油)清洗快2、碱性水溶液(需要加温,还需要机械搅拌,并且注意PH值)与表面活性剂(氢氧化钠,碳酸钠等一起使用清洗更快)PH :锌铝锡黄铜硅铁钢铁10 11 11.5 13 14脱脂因素:温度、(温度越高,脱脂越彻底),时间、(油污越多,脱脂时间越长),机械作用、(不能静止,要不断搅动),脱脂剂(可以使用两次脱脂,油污多的)3脱脂检查方法:充分脱脂的表面,其水膜连续完整无水珠悬挂4除锈除氧化皮方法:少量手工打磨批量酸洗(硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、氢氟酸、有机酸)三、磷化分类1磷酸锌磷酸锰磷酸铁等系列(磷酸盐)2、温度(高温80度,中温(50——70度)低温(40度以下)3、磷化膜质量评定方法:好的磷化膜外观均匀完整细密,无金属亮点、无白灰。
磷化处理工艺程序及操作方法磷化处理是一种常用的金属表面处理工艺,可以提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。
以下是磷化处理的工艺程序及操作方法:1.准备工作:(1)清洗金属材料:首先将金属材料进行清洗,去除表面的油污、灰尘等杂质,可以使用有机溶剂或碱性清洗剂进行清洗。
(2)酸洗:将金属材料放入酸洗槽中,使用酸性溶液去除金属表面的氧化层,常用的酸洗液有硫酸、盐酸等。
2.磷化处理工艺程序:(1)涂磷处理:将经过清洗和酸洗的金属材料放入磷化槽中,磷化槽中的磷化溶液由磷酸、氢氟酸和缓冲剂等组成。
磷化溶液中的磷酸能与金属表面发生反应,生成一层薄而均匀的磷化膜。
磷化膜可以提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。
(2)温度控制:磷化处理中,磷化槽中的温度对磷化效果有较大影响。
通常情况下,控制磷化槽中的温度在40-60℃之间,可以获得较好的磷化效果。
(3)时间控制:磷化时间是影响磷化膜厚度的重要因素。
通常情况下,磷化时间为5-15分钟,可以根据具体要求进行调整。
3.磷化处理操作方法:(1)涂磷:将金属材料均匀地涂覆磷化溶液,涂覆完毕后放入磷化槽中进行磷化处理。
(2)温度控制:调节磷化槽中的加热设备控制温度在40-60℃之间。
(3)时间控制:根据具体要求,控制磷化时间在5-15分钟之间。
(4)清洗:磷化处理完毕后,将金属材料从磷化槽中取出,使用清水进行冲洗,去除残留的磷化溶液和杂质。
(5)干燥:将清洗干净的金属材料放置在通风干燥的地方,等待其自然晾干。
4.注意事项:(1)操作安全:在进行磷化处理时,应佩戴个人防护装备,如手套、护目镜等,以保护自己的安全。
(2)剂量控制:在磷化溶液的配置中,应根据具体要求精确计量,以确保磷化效果的一致性。
(3)注意通风:磷化处理过程中会产生一定数量的有害气体,应选择通风条件良好的场所进行操作,以确保作业人员的健康安全。
(4)储存注意:磷化溶液应储存在阴凉、干燥的地方,并防止日晒和雨淋,避免阳光直射引起溶液质量变化。
磷化处理工艺操作规程磷化处理是一种常温下的表面处理工艺,可以用于金属材料的防腐、增加耐磨性和润滑性等方面。
下面是一份磷化处理(常温)工艺操作规程,详细描述了该工艺的操作步骤和注意事项。
一、工艺介绍磷化处理是通过化学反应将金属表面形成一层磷化物层,从而改变金属表面的性质。
磷化处理可以增加金属材料的耐腐蚀能力,增加机械强度,增加润滑性,延长使用寿命等。
二、工艺设备和材料准备1.磷酸:将适量的磷酸溶解在适量的水中,配制成10%的磷酸溶液。
2.清洗槽:用于清洗金属材料的槽体,可选用聚乙烯或聚丙烯等材料制作。
3.黑色磷化剂:将适量的草酸铵和一氧化亚铁混合制成的磷化剂。
三、工艺操作步骤1.清洗:将金属材料放入清洗槽中,用清水将金属材料表面的油污和尘土洗净。
2.酸洗:将金属材料放入装有10%磷酸溶液的清洗槽中,在搅拌的同时,将金属材料表面的氧化皮和杂质酸洗掉。
酸洗时间一般为10-15分钟。
3.冲洗:将金属材料从磷酸溶液中取出,用清水冲洗干净,确保金属材料表面没有酸液残留。
4.磷化:将清洗干净的金属材料放入装有黑色磷化剂的磷化槽中,保持常温静置,时间根据材料的具体情况决定,一般为30-60分钟。
5.冲洗:将磷化完成的金属材料从磷化槽中取出,用清水冲洗干净,除去表面的磷化剂残留。
6.干燥:将冲洗干净的金属材料放入通风良好的地方,自然晾干。
四、注意事项1.操作时需佩戴防护手套和眼镜,以免酸液对皮肤和眼睛造成伤害。
2.操作过程中需注意防止酸液溅到周围环境或其他设备上,以免造成腐蚀。
3.磷化剂需按照一定比例混合制备,不得随意更改配方。
4.操作环境应通风良好,避免吸入磷化剂气体。
5.操作完成后,应及时清洁工作台和设备,避免磷化剂的残留。
五、工艺效果评估1.观察磷化处理后的金属材料表面是否呈现均匀的黑色。
2.通过化学测试,检测金属材料表面的磷化层厚度是否符合要求。
3.对磷化处理后的金属材料进行腐蚀试验,评估其耐腐蚀性能。
4.对磷化处理后的金属材料进行涂层附着力测试,评估其润滑性和耐磨性。
磷化处理概述磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转换膜处理,主要应用于钢铁表面磷化,有色金属(如铝、锌)件也可应用磷化。
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。
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:发展概况奠定磷化技术基础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。
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。
磷化技术迅速发展时期1909年美国T.W.Coslet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,克服了许多缺点,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。
磷化技术广泛应用时期二战结束以后,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。
磷化原理⒈磷化工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。
⒉磷化原理钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2Mn(H2PO4)2Zn(H2PO4)2组成的酸性稀水溶液,PH 值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10)中,磷化膜的生成反应如下:吸热3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热3Mn(H2PO4)2=Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金,在磷酸作用下,Fe和FeC3形成无数原电池,在阳极区,铁开始熔解为Fe2+,同时放出电子。
磷化处理工艺流程|表面处理黑色磷化工艺磷化处理工艺流程磷化(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。
磷化的目的主要是:1)给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;2)用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;3)在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
施工方法(1)浸渍磷化适用于高、中、低温磷化特点:设备简单,仅需加热槽和相应加热设备,最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子,不锈钢加热管道应放在槽两侧。
(2)喷淋磷化适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽车、冰箱、洗衣机壳体。
特点:处理时间短,成膜反应速度快,生产效率高,且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。
(3)刷涂磷化上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能好,但磷化效果不如前两种。
磷化处理工艺流程除油→水洗→水洗→表调→磷化处理→水洗→水洗→烘干→涂装磷化处理工艺是整个前处理工艺相当为重要的一个环节,其反应机理复杂且影响因素较多,因此磷化处理工艺槽液相对于其它槽液的生产过程控制要复杂得多。
(1)酸比(总酸度与游离酸度的比值)提高酸比可加快磷化处理工艺反应速度,使磷化处理工艺膜薄而细致,但酸比过高会使膜层过薄,易引起磷化处理工艺工件挂灰;酸比过低,磷化处理工艺反应速度缓慢,磷化处理工艺晶体粗大多孔,耐蚀性低,磷化处理工艺工件易生黄锈。
一般来说磷化处理工艺yao液体系或配方不同其酸比大小要求也不同。
(2)温度槽液温度适当提高,成膜速度加快,但温度过高,会影响酸比的变化,进而影响槽液的稳定性,同时膜层晶核粗大,槽液出渣量增大。
(3)沉渣量随着磷化处理工艺反应的不断进行,槽液内的沉渣量会逐渐增多,过量的沉渣会影响工件表面的界面反应,导致磷化处理工艺膜发花、挂灰严重,甚至不成膜,因此槽液必须根据处理的工件量和使用时间适时进行倒槽,进行清渣除淤。
磷化处理技术+配方用于钢材的表面处理磷化处理技术(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+2H3PO4=Fe (H2PO4)2+H2 ↑ (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(H2PO4)2+Fe+2NaNO2=Zn3(PO4)2+2FePO4+N2↑+2NaH 2PO4+4H2O (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(H2PO4)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(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4 ( 3 ) 3MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4 ( 4 ) H3PO3=H2PO4-+H+=HPO42-+2H+=PO43-+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(如用于钢材的表面处理锌离子、钙离子、锰离子、二价铁离子)达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面上,晶粒持续增长,直至在金属工件表面上生成连续的不溶于水的黏结牢固的磷化膜。
2Zn2++Fe2++2PO43-+4H2O→Zn2Fe (PO4)2 4H2O↓ ( 6 ) 3Zn2++2PO42-+4H2O=Zn3 (PO4)2 4H2O ↓ ( 7 )金属工件溶解出的二价铁离子一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的二价铁离子,则氧化成三价铁离子,发生(2)式的化学反应,形成的磷化沉渣其主要成分是磷酸亚铁,也有少量的Me3(PO4)2。
磷化处理工艺磷化处理是一种金属表面处理技术,广泛应用于钢铁、铝、镁等金属的防腐和装饰。
本文将详细介绍磷化处理工艺的原理、流程和影响因素。
一、磷化处理原理磷化处理是指在金属表面形成一层磷酸盐薄膜的过程。
该薄膜主要由金属磷酸盐组成,具有较高的耐腐蚀性和装饰性。
磷化处理过程中,金属表面与磷化液中的磷酸、氧化剂等发生化学反应,生成一层致密的磷酸盐薄膜。
二、磷化处理流程1.预处理:去除金属表面的油污、锈蚀等杂质,以提高磷化的效果。
2.酸洗:用酸洗液清洗金属表面,去除氧化层和锈蚀,为磷化处理做准备。
3.磷化:将金属表面浸泡在磷化液中,形成一层磷酸盐薄膜。
4.清洗:用清水冲洗金属表面,去除残留的磷化液和杂质。
5.干燥:将金属表面烘干,以防止生锈和影响后续加工。
三、磷化处理影响因素1.金属材质:不同材质的金属对磷化的反应不同,如钢铁、铝、镁等金属的磷化处理效果存在差异。
2.磷化液成分:磷化液的成分对磷化效果有重要影响,包括磷酸、氧化剂、促进剂等成分的选择和配比。
3.处理温度和时间:处理温度和时间对磷化效果也有重要影响,温度过高或过低、时间过长或过短都可能影响磷化效果。
4.表面预处理:金属表面的预处理对磷化效果也有很大影响,如油污、锈蚀等杂质的去除程度直接影响磷化效果。
5.环境湿度:环境湿度对磷化效果也有一定影响,湿度过高可能导致磷化膜质量下降。
四、磷化处理的应用1.防腐:磷化膜具有较高的耐腐蚀性,可用于钢铁、铝、镁等金属的防腐处理。
例如,在建筑、船舶、汽车等领域,磷化处理被广泛应用于金属结构的防腐保护。
2.装饰:磷化膜具有较好的装饰性,可用于金属表面的美化处理。
例如,在电子产品、家具等领域,磷化处理被广泛应用于产品的外观装饰。
3.耐磨:磷化膜还具有较好的耐磨性,可用于提高金属表面的耐磨性能。
例如,在机械零件、工具等领域,磷化处理被广泛应用于提高产品的耐磨性能。
4.粘合:磷化膜还可以作为粘合剂使用,将不同金属材料粘合在一起。
磷化处理工安全操作规程4篇有哪些磷化处理工安全操作规程磷化处理是一种紧要的金属表面处理工艺,重要用于提高金属料子的耐腐蚀性和涂层附着力。
为确保工人的安全和生产效率,以下是磷化处理工应遵守的安全操作规程:1. 佩戴个人防护装备:包含防酸碱手套、护目镜、防化服和呼吸器,以防止化学品接触皮肤和眼睛。
2. 操作前检查设备:确保磷化槽、搅拌装置、加热设备等处于良好工作状态,无泄漏或其他安全隐患。
3. 严格遵守化学品管理规定:正确标识和存储化学药品,避开混合或误用。
4. 保持工作场合乾净:及时清理溅出的液体,避开滑倒或引发化学反应。
5. 定期监测有害气体:设置通风设施,定期检查气体浓度,防止有毒气体积聚。
6. 紧急处理措施:熟识应急预案,如遇化学品泄漏或火灾,立刻启动应急响应程序。
目的和意义磷化处理工安全操作规程旨在确保员工的生命安全,降低职业病风险,同时保证生产过程的稳定和高效。
通过规范操作,可以防备意外事故,减少设备损坏,保障产品质量,从而维护企业的声誉和经济效益。
注意事项1. 不得擅自调整设备参数或试验未经许可的化学品混合。
2. 在处理过程中,避开长时间暴露于化学蒸汽环境中,定期休息。
3. 使用工具时应轻拿轻放,防止撞击产生火花。
4. 工作结束后,务必进行彻底的清洁和整理,关闭电源和水源。
5. 培训和教育是关键,新入职员工需经过安全培训才略上岗,定期复训以保持警觉。
请留意,以上操作规程的执行需要每位磷化处理工的严格遵守,任何疏忽都可能导致严重后果。
对于规程中的不明确之处,应及时向上级或安全管理部门询问,确保理解和执行正确。
安全第一,防备为主,让我们共同努力,营造一个安全、高效的工作环境。
磷化处理工安全操作规程范文第1篇工贸企业磷化处理工安全操作规程1.工作前打开通风设备。
穿着好规定的防护用品。
2.对化学去油槽及酸槽在工作中补加水时,必需用胶皮管子在远距离缓慢加入。
3.油槽使用温度不许超出120c。
4.配制各种溶液时,必需熟识化学药品的性能,按比例、按规定的先后次序缓慢加入。
磷化处理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+2H3PO4=Fe (H2PO4)2+H2•↑ (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(H2PO4)2+Fe+2NaNO2=Zn3(PO4)2+2FePO4+N2↑+2NaH2PO4+4H2O (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(H2PO4)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(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4 ( 3 )3MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4 ( 4 )H3PO3=H2PO4-+H+=HPO42-+2H+=PO43-+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(如锌离子、钙离子、锰离子、二价铁离子)达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面上,晶粒持续增长,直至在金属工件表面上生成连续的不溶于水的黏结牢固的磷化膜。
2Zn2++Fe2++2PO43-+4H2O→Zn2Fe (PO4)2•4H2O↓ ( 6 )3Zn2++2PO42-+4H2O=Zn3 (PO4)2•4H2O ↓ ( 7 )金属工件溶解出的二价铁离子一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的二价铁离子,则氧化成三价铁离子,发生(2)式的化学反应,形成的磷化沉渣其主要成分是磷酸亚铁,也有少量的Me3(PO4)2。
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。
标准件磷化处理工艺流程:
除油→水洗→除锈→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→烘干(或直接电泳)→喷涂→后处理。
①前处理的除油、除锈要彻底。
②表调剂的配制为2-4g/l,ph值9-10,溶液呈乳白混浊态。
可按每天添加10%表调剂进行调整,也可按具体情况操作,如表调液或透明状则视为失效。
工件表调后,可直接进入到磷化槽中磷化处理。
③磷化膜均匀、致密,灰色膜或灰色带浅金黄彩色膜。
处理的时间可随温度的升高而缩短,以达到工件磷化要求为准。
④阴极电泳时,磷化后经水洗,再用去离子水清洗后,直接进入电泳槽;
⑤当工件需进行喷粉或喷漆时,磷化、清洗后,需烘干后,再进行后续工序。
磷化机理磷化:用磷酸式锰、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属工件,使在工件表面上形成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程叫金属的磷化处理。
所生成的覆盖层(磷化膜)能提高抗蚀性和绝缘性,并能增加涂层的附着力。
磷化按照成膜的不同,可分为锌系和铁系,其中锌系又可分为锌锰、锌钙和锌系。
按照使用温度的不同,可分为高温,中温、常(低)温,常(低)温磷化是当前的发展方向。
①首先是磷酸的反应,不同的磷化体系有不同的反应机理及过程现象,可分如下几个步骤。
一代盐向二代盐或三代盐方向移动Me(H2Po4)2----------MeHPo4+H3Po43Me(H2Po4)2---------MeHPo4+H3Po4②然后是铁在磷酸中溶解Fc+2H+---------Fe2++H2(Me代表任意金属离子)③同时在溶液中还存在基体金属和一代金属盐直接反应Fe+ Me(H2Po4)2-------MeHPo4+FeHPo4+H2Fe+ Me(H2Po4)2-------MeFe(HPo4)2+H2铁系磷化的过程铁系磷化的过程可用下面方程4Fe+8NaH2Po4+4H2O+2O2 ----- 4Fe(H2Po4)2+8NaOH上述反应中的磷酸亚铁一半被氧化成磷酸铁2Fe(H2Po4)2+6NaOH+1/2O2 ------ 2Fe(OH)3+2NaH2Po4+2H2O由于Fe(OH)3不稳定,干燥时转化为氧化物2 Fe(OH)3 ----- Fe2O3+3H2O4Fe+4NaH2Po4+3O2 ----- 2FePO4+Fe2O3+3Na2HPo4+3H2O按照磷化的体系不同,其工艺流程也分为以下两个不同的流程。
①锌系:化学除油(水洗)---- 除锈---- 水洗(中和)---- 表调---- 磷化---- 水洗---- 水洗---- 烘干②铁系:化学除油---- 水洗---- 除锈---- 水洗---- 磷化---- 水洗---- 烘干磷化工序作用及目的1.化学除油:清除工件表面的各种油污被除物表面存在各种油污,如未洗净就涂装,则将对涂膜与被涂物的结合力产生有害影响,严重时膜能成片脱落。
材料磷化处理及工艺材料的磷化处理是一种常用的表面处理方法,主要目的是增强材料的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
磷化层可以形成均匀、致密的结构,能够有效地保护基材,并能够提高材料的使用寿命和性能。
磷化处理工艺包括预处理、清洗、磷化、后处理等几个步骤,下面将详细介绍每个步骤的具体操作。
第一步是预处理,主要是为了除去基材表面的油污、氧化层和其他杂质。
这一步骤的重要性在于保证基材与磷化液的充分接触,确保磷化效果的均匀和一致性。
预处理方法可以有机械处理和化学处理两种。
机械处理包括喷砂、抛光等方式,而化学处理可以使用酸碱溶液进行清洗。
第二步是清洗,通过清洗可以进一步除去表面的杂质和污染物,保证磷化液与基材的良好接触。
清洗可以采用酸碱溶液,如盐酸、硫酸、烷基苯磺酸等,也可以采用表面活性剂来进行清洗。
第三步是磷化,将材料置于磷酸盐磷化液中浸泡一段时间,使得材料表面与磷酸盐发生化学反应,生成磷化层。
磷化液通常是含有磷酸盐、钼酸盐、硝酸盐等成分的溶液。
磷化液的配方和浸泡时间可以根据材料的种类和要求来确定。
在磷化过程中,还可以添加一些助剂来促进反应的进行和提高磷化层的性能。
第四步是后处理,主要是为了除去磷化液残留和增加磷化层的耐腐蚀能力。
后处理可以使用水进行洗涤,也可以用盐酸或硝酸进行酸洗。
在一些情况下,还可以进行烘烤处理来提高磷化层的致密性和硬度。
除了上述几个基本步骤,磷化处理还需要注意一些操作要点。
首先是控制磷化液的温度,一般在30-60°C之间。
温度过高会使反应速度过快,造成磷化层不均匀;温度过低则会延缓反应进程,影响磷化效果。
其次是控制磷化液的浓度,通常浓度在10-20%之间。
浓度过高会导致生成厚度较大的磷化层,难以得到均匀的磷化效果;浓度过低则会影响磷化层的硬度和密度。
总的来说,材料的磷化处理是一种常用的表面处理方法,通过预处理、清洗、磷化和后处理等步骤,可以形成均匀、致密的磷化层,提高材料的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
表面磷化处理1. 简介表面磷化处理是一种常用的表面处理方法,通过在材料表面形成一层磷化物层,改善材料的表面性能,提高其耐腐蚀性、耐磨损性、润滑性等。
本文将介绍表面磷化处理的原理、方法以及应用。
2. 原理表面磷化处理的原理是将材料浸泡在含磷化试剂的溶液中,使磷元素与材料表面发生化学反应,生成一层磷化物层。
磷化物层可以增加材料表面的硬度和附着力,形成一种保护层,起到防腐蚀、耐磨损的作用。
3. 方法表面磷化处理的方法可以分为热磷化和化学磷化两种。
3.1 热磷化热磷化是将材料加热至一定温度后,将其浸泡在磷化剂溶液中。
在高温和磷化剂的作用下,材料表面的金属元素与磷化剂发生反应,生成磷化物层。
常用的磷化剂有磷酸盐类、磷酸二氢铵等。
3.2 化学磷化化学磷化是将材料浸泡在含磷酸盐或磷酸二氢铵的溶液中。
在室温下,磷酸盐或磷酸二氢铵通过氧化还原反应与材料表面的金属元素发生反应,生成磷化物层。
4. 应用表面磷化处理广泛应用于各种金属材料的表面处理和防腐蚀领域。
4.1 钢铁材料表面磷化处理可用于提高钢铁材料的耐腐蚀性和耐磨损性。
磷化物层能够有效阻止钢铁材料与环境中的氧气和水分接触,减少钢铁材料的腐蚀速度。
此外,磷化物层还能够提高钢铁材料的润滑性,降低摩擦系数,减少磨损。
4.2 铝材料表面磷化处理可用于增强铝材料的附着力和耐腐蚀性。
磷化物层能够与铝材料形成一种化学键合,提高涂层的附着力。
同时,磷化物层也能够阻止铝材料与氧气和水分接触,延缓铝材料的腐蚀速度。
4.3 其他材料表面磷化处理还可用于不锈钢、铜合金、镁合金等其他金属材料的表面处理。
通过形成磷化物层,可以改善这些材料的耐腐蚀性和耐磨性,提高其使用寿命。
5. 总结表面磷化处理是一种有效的表面处理方法,通过形成磷化物层,能够改善材料的表面性能,提高其耐腐蚀性、耐磨损性、润滑性等。
热磷化和化学磷化是常用的表面磷化处理方法,分别适用于不同的材料和工艺需求。
表面磷化处理广泛应用于钢铁、铝材料以及其他金属材料的表面处理和防腐蚀领域,能够提高材料的使用寿命和性能。
磷化处理工艺流程磷化处理是一种常见的金属表面处理方法,可以提高材料的耐腐蚀性能和润滑性能,广泛应用于汽车制造、机械加工、电子制造等领域。
下面将介绍磷化处理的工艺流程。
1.预处理预处理是为了保证金属表面的干净和平整。
首先,需要将脏污、油脂、氧化皮等杂质彻底清除。
常用的清洗方法包括水洗、碱洗和酸洗。
其中,水洗可以去除表面的灰尘和污垢;碱洗可以去除表面的油脂和污渍;酸洗可以去除表面的氧化皮和锈蚀。
清洗后,需要用清水冲洗表面,以确保废液彻底被去除。
2.磷化处理磷化处理是磷酸溶液与金属表面反应,生成磷化物膜。
磷化物膜可以提高金属表面的耐腐蚀性能和润滑性能。
通常,磷化处理可分为化学磷化和电化学磷化两种方法。
(1)化学磷化化学磷化是将金属制件浸泡在含有磷酸盐和助剂的酸性溶液中,通过物理和化学反应生成磷化物膜。
化学磷化的工艺流程包括浸泡、催化、磷化和中和几个步骤。
首先,金属制件被浸入磷酸盐溶液中,使其与金属表面产生化学反应,生成磷化物膜。
然后,使用铜催化剂加快反应速度,提高磷化膜的均匀性和致密性。
磷化时间和温度根据材料的不同进行调整,一般为数十分钟到数小时。
最后,通过中和处理将制件从磷酸溶液中取出,以减少酸性残留。
(2)电化学磷化电化学磷化是通过外加电压的作用,将金属制件浸泡在含有磷酸盐和助剂的电解液中,通过电化学反应生成磷化物膜。
电化学磷化的工艺流程包括预处理、电化学磷化和中和。
预处理与化学磷化中的预处理相似,即清洗和除油。
然后,金属制件被浸入电解液中,作为阳极连接到电源上,电解液中的磷酸盐和助剂通过电解反应在金属表面生成磷化物膜。
磷化电流密度、时间和温度根据材料的不同进行调整。
最后,通过中和处理将制件从电解液中取出,以减少酸性残留。
3.后处理后处理是为了进一步提高磷化膜的性能,防止其脱落和生锈。
后处理工艺包括清洗和封闭两个步骤。
清洗的目的是去除磷化过程中残留的酸性物质。
封闭是在磷化膜上涂覆一层封闭剂,增强膜的致密性和耐腐蚀性。
磷化处理将钢在空气中加热或直接浸于浓氧化性溶液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,也称发黑。
钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行,也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行,更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁,厚度为0.5~1.5微米,颜色与材料成分和工艺条件有关,有灰黑、深黑、亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差,但经涂油涂蜡或涂清漆后,抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时,工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用于精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
发黑就是磷化过的.或者是黑漆.一般磷化黑,颜色没黑漆好看.但比黑漆耐磨.发蓝可以通过度锌可以达到.具体工艺比较复杂.随着人民生活水平的提高,人们对工业产品的使用提出了更高要求,不仅要产品有好的使用功能,更要具备好的装饰性。
长期以来,在表面处理领域中,相当数量的铸铁、钢铁工件通过普通磷化或氧化工艺处理,以提高工件的防护、装饰性能。
由于普通磷化膜色泽不如氧化膜,而耐蚀性能又优于氧化膜,致使其防护性能和装饰性能难以兼顾。
黑色磷化工艺的出现,很好地解决了这个问题。
铸铁、钢铁工件的黑色磷化工艺就是以磷酸盐、磷酸等对钢铁基体进行处理,形成一层非金属、不导电的转化膜的工艺过程。
采用黑色磷化工艺,使磷化膜层既黑又牢固,外观均匀一致,膜层连续,呈致密的结晶结构。
在工业大气环境及海洋性气候条件下,其耐蚀性比普通磷化膜高数倍,比氧化膜、常温发黑膜高数十倍,表现出优异的耐蚀性能。
而且黑色磷化工艺具有生产成本低、产品质量好、槽液稳定易控制,不污染环境等优异特点,因而,目前在国际市场上,一些机电零部件、标准件、紧固件、阀体、园林机械零部件、缝纫机零部件等不要求涂装的工件以黑色磷化工艺替代了以往的普通磷化工艺、氧化工艺等,广泛用于机械、电子、汽车、航空、兵器等行业。
1 铸铁件的黑色磷化铸铁件的黑色磷化工艺难点在于,铸铁件晶粒结构疏松、工件表面不平整,磷化后清洗水易积留,使得工件抗腐蚀能力下降,易生锈发黄,同时铸铁件的机加工面易掉色也是黑色磷化工艺处理面临的难点。
磷化处理工艺流程磷化是一种常用的金属表面处理工艺,通过在金属表面形成一层磷化膜,可以提高金属的耐蚀性、耐磨性和润滑性。
磷化处理工艺流程主要包括准备工作、磷化处理和后处理三个步骤。
首先是准备工作。
在进行磷化处理之前,需要对金属表面进行清洗和去油处理,以确保金属表面干净无杂质。
清洗可以采用碱洗、酸洗等方法,去油则可以使用溶剂去油或碱性去油剂。
清洗和去油的目的是为了去除金属表面的氧化皮、锈蚀、油污等杂质,为后续的磷化处理做好准备。
接下来是磷化处理。
磷化处理是将金属置于含磷化剂的磷化液中,在一定的温度、时间和气氛条件下,使金属表面生成磷化膜。
磷化液的成分一般包括磷酸盐、氮化物、腐蚀抑制剂等,不同金属所需的磷化液成分和工艺参数也有所不同。
在磷化处理过程中,需要控制好磷化液的温度、浓度和PH值,确保磷化膜的质量和厚度达到要求。
最后是后处理。
磷化处理后,需要对金属进行中和、清洗和防锈处理。
中和是指将残留在金属表面的磷化液中的酸碱中和,以防止对环境和设备的腐蚀。
清洗是指用清水或稀碱溶液清洗金属表面,去除残留的磷化液和杂质。
防锈处理则是为了增强磷化膜的耐蚀性能,可以采用油封、涂漆等方法进行防锈处理。
总的来说,磷化处理工艺流程包括准备工作、磷化处理和后处理三个步骤。
在实际操作中,需要严格控制每个步骤的工艺参数,确保磷化膜的质量和性能达到要求。
同时,也需要注意环保和安全,合理处理废液和废气,确保生产过程安全环保。
希望以上内容能够对磷化处理工艺有所帮助。
磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转换膜处理,主要应用于钢铁表面磷化,有色金属(如铝、锌)件也可应用磷化。
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、按磷化处理温度分类
(1)高温型
80—90℃处理时间为10-20分钟,形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(7-8)
优点:膜抗蚀力强,结合力好。
缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应用。
(2)中温型
50-75℃,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度为1-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(10-15)
优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,目前应用较多。
(3)低温型
30-50℃节省能源,使用方便。
(4)常温型
10-40℃常(低)温磷化(除加氧化剂外,还加促进剂),时间10-40分钟,溶液游离酸度与总酸度比值为1:(20-30),膜厚为0.2-7 g/m2。
优点:不需加热,药品消耗少,溶液稳定。
缺点:处理时间长,溶液配制较繁。
2、按磷化液成分分类
(1)锌系磷化
(2)锌钙系磷化
(3)铁系磷化
(4)锰系磷化
(5)复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。
3、按磷化处理方法分类
(1)化学磷化
将工件浸入磷化液中,依靠化学反应来实现磷化,目前应用广泛。
(2)电化学磷化
在磷化液中,工件接正极,钢铁接负极进行磷化。
4、按磷化膜质量分类
(1)重量级(厚膜磷化)膜重7.5 g/m2以上。
(2)次重量级(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。
(3)轻量级(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。
(4)次轻量级(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。
5、按施工方法分类
(1)浸渍磷化
适用于高、中、低温磷化特点:设备简单,仅需加热槽和相应加热设备,最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子,不锈钢加热管道应放在槽两侧。
(2)喷淋磷化
适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽车、冰箱、洗衣机壳体。
特点:处理时间短,成膜反应速度快,生产效率高,且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。
(3)刷涂磷化
上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能好,但磷化效果不如前两种。
1、磷化作用
(1)涂装前磷化的作用
①增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力。
②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。
③提高装饰性。
(2)非涂装磷化的作用
①提高工件的耐磨性。
②令工件在机加工过程中具有润滑性。
③提高工件的耐蚀性。
2、磷化用途
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Zn(H2PO4)2 磷酸锌和磷酸锌铁浅灰→深灰1-60
锌钙系Zn(H2PO4)2和Ca (H2PO4)2 磷酸锌钙和磷酸锌铁浅灰→深灰1-15
锰系Mn(H2PO4)2 和Fe(H2PO4)2 磷酸锰铁灰→深灰1-60
锰锌系Mn(H2PO4)2 和Zn(H2PO4)2 磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物灰→深灰1-60
铁系Fe(H2PO4)2 磷酸铁
深灰色5-10
2.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。