金属表面磷化处理的种类及各自的特点
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一、金属表面磷化处理的种类及各自的特点磷化处理分类方法较多,工业上较为常用的有以下几种。
1、按磷化膜种类分可把磷化分为锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
磷化膜分类及特征:磷化膜类别磷化膜基本成分铁基体单位面积膜层(g/m2)结晶类型锌系Zn2Fe(PO4)·4H2OZn3(PO4)2·4H2O 1~40 定型晶结构,树枝状、针状、空隙较多锌钙系Zn2Ca(PO4)2·4H2OZn2Fe(PO4)2·4H2OZn3(PO4)2·4H2O1~15紧密颗粒状,有时有大的针状颗粒,空隙较少锌锰系Zn2Fe(PO4)2·4H2OZn3(PO4)2·4H2O(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O1~40颗粒-树枝-针状混合晶型,空隙较少锰系(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2OMn3(PO4)2·3H2O酸式磷酸铁锰1~40密集颗粒状,空隙少铁系Fe5H2(PO4)4·4H2O 5~20 颗粒状,空隙较多非晶相铁系Fe3H2(PO4)2·8H2OFe2O3FePO4 2.5~1.5膜薄,结构呈非晶相平面分布2、按磷化膜质量分类实际应用中,一般根据单位面积膜层质量(g/m2)衡量,可分为重量级、次重量级、轻量级、次轻量级四种。
通常膜薄附着力好,而膜厚耐蚀性好,涂装前处理所需膜层为0.5~7.5g/m2,一般锌系磷化膜控制在1~4.5g/m2,铁系磷化膜控制在0.2~1g/m2,与阴极电泳或粉末涂料配套时磷化膜控制在1~3g/m2。
质量分类膜质量/(g/m2)膜主要成分用途次轻量级0.2~1 磷酸铁、磷酸钙等用于变形大的工件作底层轻量级 1.1~4.5 磷酸锌等作通用底层次重量级 4.6~7.5 磷酸锌等用于基本不变形的工件作底层重量级>7.5 磷酸锌、磷酸锰等作防锈用,不作底层3、按磷化处理温度分类(1)高温磷化磷化处理温度为80~90℃。
金属表面磷化处理技术磷化是大幅度提高金属外表耐腐蚀性的一个复杂牢靠、费用昂贵、操作方便的工艺方法,因此被普遍的运用在实践消费中。
现代磷化工艺流程普通为:脱脂→水洗→除锈→表调→磷化→水洗→烘干。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1、脱脂钢材及其零件在储运进程中要用防锈油脂维护,普通合金在压力加工时要用到拉延油,林件在切削加工时要接触乳化液,热处置时能够接触冷却油,零件上还经常有操作者手上的油迹和汗迹,零件上的油脂还总是和灰尘等杂质掺和在一同的。
零件上的油脂不只阻碍了磷化膜的构成,而且在磷化后停止涂装时会影响涂层的结合力、枯燥功用、装饰功用和耐蚀性。
要脱去金属外表的油脂,首先就要了解油脂的有关性质:1、油污的性质和组成在选择脱脂方法和脱脂剂时,首先要了解金属外表所带的油污的性质和组成,只要这样,才干停止正确的选择,到达满意去油效果。
1、1、油污的组成(1)、矿物油、凡士林他们是防锈油、防锈脂、润滑油、润滑脂及乳化液的主要成分。
〔2〕皂类动植物油脂、脂肪酸等他们是拉延油的主要成分。
〔3〕防锈添加剂他们是防锈油和防锈脂的主要成分。
此外,金属屑、灰尘及汗渍等污物也会混杂在上述的油污中。
1、2油污的性质〔1〕化学性质依据油污能否与脱脂剂发作化学反响而分为可皂化油污和不可皂化油污。
植物油脂和植物油脂是可皂化的,他们可以依托皂化、乳化和溶解的作用脱除。
矿物油和凡士林是不可皂化的,他们只能依托乳化或溶解的作用来脱除。
〔2〕物理性质依据油污黏度或滴落点的不同,其形状有液体和半固体。
黏度越大或滴落点越高,清洗越困难。
依据油污对基体金属的吸附作用,可分为极性油污和非极性油污。
极性油污,如含有脂肪酸和极性添加剂的油污,有剧烈的吸附在基体金属上的倾向,清洗较困难,要靠化学作用或较强的机械作用力来脱除。
此外,某些油污,如含有不饱和脂肪酸的拉延油,临时寄存后,氧化聚集构成薄膜,含有固体粉料的拉延油,纤细的粉料吸附在基体金属外表上,还有当油污和金属腐蚀物等混合在一同,都会极大的添加清洗的难度。
金属磷化处理方面的知识金属(主要是钢铁)磷化处理后,表面质量和耐蚀性均优于表面氧化处理.但其颜色因处理工艺和处理液的成分变化会产生差异,且污染较大.由于表面是不溶性的磷酸盐,不宜焊接.焊接不仅破坏磷化膜,且在焊缝中磷的增加,易产生裂纹和增加焊缝的脆性.磷化是指磷酸盐转化膜,金属表面磷化后具有一定的防锈等耐蚀性,也有的磷化处理是用于漆前打底,为了增加漆膜的结合力.“四合一”金属磷化处理液金属表面因大气的污染和腐蚀会沉积各种污物并生锈。
这种锈大都是金属的氧化物及氢氧化物,它们疏松而具有吸湿性,使金属更易被继续腐蚀。
此外,金属在制造加工过程中,其表面也会留下各种液体或固体的残留物。
因此,金属制品及零件在防锈处理之前,必须进行表面处理,使其外表洁净,从而才能获得完整的覆层和理想的保护效果。
采用常规的处理方法不但工序繁杂,劳动强度大,而且易污染环境。
现广泛采用工序简单、能源消耗小的“四合一”工艺,即除油、除锈、磷化、钝化一次完成。
下面介绍这种金属处理液的制备方法。
一、原料(1)磷酸(H3PO4)又名正磷酸。
纯品是无色斜方晶体,相对密度1.834(18℃),熔点42.35℃。
一般商品是含有83~93%H3PO4的稠厚液体。
溶于水和乙醇,213℃失去一部分水而转变成焦磷酸,进一步转变为偏磷酸。
对皮肤有腐蚀性,能吸收空气中的水分,酸性介于强酸和弱酸之间。
注意不要直接接触皮肤。
这里作除油剂和除锈剂,并能形成磷化膜。
选用工业品。
生产厂:成都化工研究所、贵阳黄磷厂、云南昆阳磷肥厂、银川农药厂、武汉无机盐化工厂、广西柳城磷肥厂、上海红卫农药厂、连云港锦屏化工厂、浙江建德县化肥厂、蚌埠上游化工厂、江西樟树磷肥厂、青岛自力化工厂、北京红星化工厂、石家庄黄磷厂、大连金光化工厂、哈尔滨化工总厂等。
(2)氧化锌(ZnO)又称锌氧粉或锌白。
金色粉末或六角晶体,无臭无味、无砂性。
受热时变成黄色,冷却后又恢复白色。
相对密度为5.606,熔点1975℃,溶于酸、碱、氯化铵和氨水,不溶于水和醇,吸收空气中的二氧化碳时性质发生变化。