磷化工艺
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说明
我公司的磷化工艺主要为:
脱脂——水洗①——除锈——水洗②——中和——表调——磷化——水洗③——温水水洗,
其中温水水洗的主要作用是进一步的挥发污染物,同时加速箱体的干燥,磷化过程经过这2道水洗后,污染物浓度已降到比较低的水平。
由于采样过程中,我们为了采样数据合理性,提供的废水水样主要由“温水池”中抽取,所以测得的污染物浓度较低。
第一个反应池的污染物浓度较高是因为我们上次处理的是除锈的废水,浓度很高,第一个反应池子处理不彻底,所以测起来比收集池中的废水浓度更高。
钢铁件黑色磷化的一般工艺如下:脱脂→水洗→酸洗→水洗→中和→水洗→表调→磷化→水洗→脱水→浸油工序工艺过程工艺条件质量指标备注1 表面预处理对重油污、重锈进行人工预处理去除严重油污、毛刺、重锈迹2 脱脂脱脂剂:30~50Kg/m 3PH值:11~13温度:60-75℃时间:10-15min去除表面动植物、矿物油等。
3 水洗工业自来水PH值:7~8温度:常温时间:1-2min去除带出的除油液,工件表面形成连续水膜生产中保持溢流,应经常更换槽液4 酸洗工业盐酸:300-500 Kg/ m3POR-2添加剂:10Kg/m 3温度:RT时间:10-30min目测金属表面被水润湿,无油无锈呈金属银白色。
注意控制槽液浓度,定期清底。
5 水洗工业自来水溢流PH:6~7温度:常温时间:1-2min保持溢流,应经常更换。
6 中和纯碱Na2CO3:3-5 Kg/ m3PH值:10~12温度:常温时间:1-2min7 水洗工业自来水溢流PH值:6~7温度:常温时间:1-2min保持溢流,应经常更换。
8 表调表调剂:2-3 Kg/M3 PH值:8.5~10温度:RT时间:1-2 min9 磷化磷化剂:140Kg/M3总酸度(TA):50Pt游离酸(FA):5-6温度:95-98℃时间:3-12min工件表面形成致密连续磷化膜。
经常清理残渣控制好工艺参数10 水洗工业自来水溢流PH值:6~7温度:常温时间:0.5~1min清洗带出磷化液保持溢流,应经常更换11 脱水脱水防锈油温度:常温时间:20-30Min12 浸油防锈油温度:常温时间:20-30Min由经上述工艺处理后的工件, 磷化膜薄而致密,黑而亮,具有较好的防护性和装饰性,做为直接的防护、装饰膜,无需再做其他处理,其防锈期可达一年以上,用酒精擦拭后用硫酸铜做点滴,能做20分钟以上。
金属骨架表面处理工艺表面处理工艺是通过化学反应在金属骨架表面生成一层细密的磷酸盐膜,促进胶料与金属骨架的粘合。
(一)磷化处理工艺的主要生产设备1.磷化处理生产线一套2.胶粘剂喷涂装置一套3.污水处理系统一套4.纯水装置一套(二)生产工艺流程与控制条件1.磷化处理生产线(1)磷化处理生产线工艺流程金属骨架→脱脂(碱洗)→静态水清洗→(酸洗)→动态水清洗→表面调整(停止使用)→磷化处理→静态水清洗→动态水清洗→钝化处理→(浸涂胶粘剂)→烘干。
磷化处理生产线6种不同的工艺流程已存贮在计算机中,由计算机控制工艺流程的运作。
工艺流程具体如表1所示:(2)基本工艺条件如表2所示:(3)处理液的配制、检测与补充处理液的配制包括脱脂液、酸洗液、磷化处理液及钝化处理液。
新配液时,处理槽中无旋转篮,清洗水须排尽;新配液搅拌后停放16~24小时,并进行浓度的测定。
a脱脂液:新配制时:称量70kgFC-4360和80kgFL-4393BG脱脂剂倒入已清洗干净的脱脂槽中缓慢注入自来水,并不断搅拌;当水位超过溢流位时,继续注入自来水,直至与脱脂槽中的水位差为0~50mm则关闭自来水进水阀。
开启脱脂槽的循环泵,保证槽内脱脂剂完全溶解。
浓度测定时,用80ml玻璃烧杯从取样口处取样。
第一次的样液用来清洗烧杯,用量不少于30ml;清洗完毕后倒回脱脂槽中;用第二次的样液进行浓度测定,样液用量为30~50ml。
碱度值为11±2度。
向脱脂槽脱脂剂时,槽中不能停放旋转篮。
添加完毕,需开启循环泵0.5~1小时,然后浓度测定。
每班开始生产前,需测定脱脂液的碱度。
生产结束后,须向脱脂槽补充自来水至溢流位。
每2个星期脱脂液的除油处理。
除油处理时间为2~3小时。
脱脂液每半年更换一次。
b.酸洗液的更换与浓度测量新配制酸洗液时,领取10桶25公斤装工业浓盐酸(30%)倒入酸洗槽中,缓慢注入自来水直至规定刻度。
盐酸质量百分比浓度控制在5~10%。
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)H2②促进剂(氧化剂)加速[O]+[H] → [R]+H2OFe2++[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锌锰系磷化槽液主体组成:Zn2+、Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它一些添加物。
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。
磷化处理工艺流程磷化处理工艺流程是一种常用的表面处理方法,用于提高金属材料的耐蚀性和涂层附着力。
下面我将介绍一种常见的磷化处理工艺流程。
磷化处理工艺流程主要包括以下几个步骤:清洗、酸洗、磷化、中和、水洗和干燥。
首先是清洗步骤。
清洗是为了去除金属材料表面的油污、尘埃和其他杂质。
通常使用碱性清洗液进行清洗,可以使用碱性溶液或者碱性洗涤剂。
清洗时间一般为10-15分钟,温度一般控制在40-60摄氏度。
然后是酸洗步骤。
酸洗是为了去除金属材料表面的氧化层和铁皮。
通常使用酸性溶液进行酸洗,常用的酸有盐酸、硝酸和硫酸。
酸洗时间一般为5-10分钟,温度一般控制在40-60摄氏度。
接下来是磷化步骤。
磷化是将金属表面形成一层磷化膜,提高金属材料表面的耐蚀性和涂层附着力。
磷化一般使用磷酸盐类溶液进行,常用的磷酸盐有锌磷化、铁磷化和锰磷化等。
磷化时间一般为10-15分钟,温度一般控制在40-60摄氏度。
然后是中和步骤。
磷化完成后,需要将金属材料表面残留的酸性物质进行中和。
中和一般使用碱性溶液进行,常用的碱性物质有氢氧化钠和氢氧化钾。
中和时间一般为5-10分钟,温度一般控制在40-60摄氏度。
接下来是水洗步骤。
水洗是为了将金属材料表面的杂质和化学药剂彻底清除。
水洗一般使用自来水或者去离子水进行,水洗时间一般为5-10分钟。
最后是干燥步骤。
干燥是为了将金属材料表面的水分蒸发掉,防止水分残留导致金属材料再次氧化。
干燥可以通过自然干燥或者加热烘干进行,干燥时间一般为10-15分钟。
以上就是一种常见的磷化处理工艺流程。
通过这个工艺流程可以有效地提高金属材料的耐蚀性和涂层附着力,使其更加适合各种应用领域。
磷化处理工艺流程的具体参数可以根据实际情况进行调整,以获得最佳的处理效果。
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。
磷化处理工艺流程| 磷化的影响因素及用途磷化是什么意思?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。
磷化处理工艺应用于工业已有90多年的历史,大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
磷化处理工艺流程:预脱脂→脱脂→除锈→水洗→(表调)→磷化→水洗→磷化后处理(如电泳或粉末涂装)。
磷化的影响因素:1、温度温度愈高,磷化层愈厚,结晶愈粗大。
温度愈低,磷化层愈薄,结晶愈细。
但温度不宜过高,否则Fe2+易被氧化成Fe3+,加大沉淀物量,溶液不稳定。
2、游离酸度游离酸度指游离的磷酸。
其作用是促使铁的溶解,已形成较多的晶核,使膜结晶致密。
游离酸度过高,则与铁作用加快,会大量析出氢,令界面层磷酸盐不易饱和,导致晶核形成困难,膜层结构疏松,多孔,耐蚀性下降,令磷化时间延长。
游离酸度过低,磷化膜变薄,甚至无膜。
3、总酸度总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。
总酸度一般以控制在规定范围上限为好,有利于加速磷化反应,使膜层晶粒细,磷化过程中,总酸度不断下降,反映缓慢。
总酸度过高,膜层变薄,可加水稀释。
总酸度过低,膜层疏松粗糙。
4、PH值锰系磷化液一般控制在2-3之间,当PH﹥3时,工件表面易生成粉末。
当PH‹1.5时难以成膜。
铁系一般控制在3-5.5之间。
5、溶液中离子浓度①溶液中Fe2+极易氧化成Fe3+,导致不易成膜。
但溶液中Fe2+浓度不能过高,否则,形成的膜晶粒粗大,膜表面有白色浮灰,耐蚀性及耐热性下降。
②Zn2+的影响,当Zn2+浓度过高,磷化膜晶粒粗大,脆性增大,表面呈白色浮灰;当Zn2+浓度过低,膜层疏松变暗。
磷化用途:(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。
磷化目录总述原理及应用磷化基础知识1. 一、磷化原理2. 二、磷化分类3. 三、磷化作用及用途4. 四、磷化膜组成及性质5. 五、磷化工艺流程6. 六、影响因素7. 七、磷化后处理8. 八、磷化渣9. 九、磷化膜质量检验10. 十、游离酸度及总酸度的测定11. 十一、有色金属磷化总述原理及应用磷化基础知识总述磷化(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: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。
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:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
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186 9年获得的专利(B.P.No.3119)。
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。
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T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。
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。
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。
磷化工艺及注意事项磷化工艺是一种将磷元素与金属基底反应形成金属磷化合物的表面处理方法。
磷化工艺常用于提高金属材料的抗腐蚀性、硬度和润滑性,同时还可以改善金属的粘接性和涂装性能。
磷化工艺主要有化学磷化和热磷化两种方式。
化学磷化是通过在含磷酸盐溶液中浸泡金属材料,在化学反应的作用下产生金属磷化合物的一种表面处理方法。
其具体步骤如下:1. 除油脂:首先要将金属材料进行去油处理,以保证金属表面清洁。
2. 酸洗:将金属材料在酸性溶液中进行酸洗,去除表面氧化层和其他杂质。
3. 磷化:将酸洗后的金属材料浸泡在含磷酸盐溶液中,在一定的温度和时间条件下进行磷化反应。
磷化反应中,磷酸盐溶液中的磷酸根离子与金属表面发生化学反应生成金属磷化合物。
4. 中和:磷化后的金属材料需要经过中和处理,以去除残留的酸性物质。
5. 水洗:将中和后的金属材料进行水洗,去除中和剂残留。
6. 去漂白:一些情况下需要进行漂白处理,以提高金属表面的亮度。
热磷化是通过将金属材料加热至一定温度,与磷源反应生成金属磷化物的一种表面处理方法。
具体步骤如下:1. 除油脂:同样需要将金属材料进行去油处理。
2. 酸洗:将金属材料在酸性溶液中进行酸洗,去除表面氧化层和其他杂质。
3. 热磷化:将酸洗后的金属材料放入磷化炉中,在一定温度和时间条件下进行磷化反应。
磷化反应中,金属表面与流动的磷源气体反应生成金属磷化物。
4. 水洗:将热磷化后的金属材料进行水洗,去除残留的磷酸盐。
5. 去漂白:一些情况下需要进行漂白处理。
磷化工艺虽然可以提高金属材料的性能,但使用时也需注意以下事项:1. 温度和时间控制:磷化反应中的温度和时间会影响磷化层的质量和厚度,需要根据具体材料和要求进行合理的控制。
2. 酸洗控制:酸洗过程中的酸性溶液浓度、温度和时间等参数需要控制良好,以保证金属表面的干净和光洁。
3. 中和和水洗:磷化后的金属材料需要进行中和和水洗过程,以去除残留的酸性物质和盐类。
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。
磷化工艺简介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。
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:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
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(B.P.No.3119)。
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。
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T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。
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。
(二)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。
(三)磷化基础知识磷化原理1、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。
2、磷化原理钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(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。
磷化工艺
建浴剂:
配比:36L水,1800—2000ml FT—7M,80ml NT-4055(20% NaOH稀释), 50ml Ac131(20% NaNO3+NaNO4稀释)
表调剂:1:45,用磷酸,温度:65—75ºC,时间:3—5min
去氢—除铬酐—酸洗—清洗—喷沙—表调—磷化—皂化
去氢:回火炉,180—200ºC,时间:120—140min
除铬酐:NaOH+Na2CO3,温度:80—95ºC,时间:30—45min
酸洗:稀盐酸,时间:3—5min
清洗:用清水清洗,抖动,注意不要破坏铬层
喷沙:卧式喷沙机,两个回程,压力:0.25—0.35Mpa,以除掉氧化皮即可
表调:在表调剂里浸泡3—5min,以见到工件表面有灰色或黑色为准[此为一次表调,用厂家提供的表调剂即PL-2]
磷化:建浴剂里面浸泡5—7min,以得到不溶于水的磷化膜为准(即挤压不脱落)
皂化:在5—7%的肥皂水浸泡5—10min再烘干(温度:65—75ºC)
磷化中出现的问题:
颜色花,不深磷化浴过稀有杂质
容易脱落温度低,游离酸过高
有红颜色锈没有除干净,除铬酐时Na2CO3过高没有除干净致使酸碱中和产生红色
不易磷化上温度低,磷化浴过稀,有加工硬化膜
粗糙不致密有灰温度高,磷化浴浓度过高,磷化时间过长。