钢铁的化学氧处理和磷化处理
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钢铁的磷化处理-概述1、钢铁磷化概念在含有锌、铁、锰的磷酸盐溶液中,由于金属和溶液的界面上发生化学反应,生成难溶于水的磷酸盐,使钢铁表面形成一层附着良好的保护膜,这种方法称为钢铁磷化。
磷化膜具有微孔结构,在通常大气条件下比较稳定,具有一定的防锈能力,作用漆膜的底层,可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。
磷化膜还具有良好的润滑性能,对熔融金属无附着力,并有较高的电绝缘性能,磷化处理对钢制品的抗拉强度、伸长率、弹性、磁化等均无影响,仅疲劳强度略有下降。
磷化膜形成过程中相应地伴随铁的溶解,因而磷化后钢制品的尺寸变化甚微,由于磷化具有这些良好的特性,在工业生产中被广泛地采用。
2、磷化膜的分类①假转化膜是靠磷化液中本身含有的阳离子来成膜的,其膜是结晶型的,如RYY-8838#、RYY-6602#等。
②转化膜是靠铁基体有限的腐蚀产生的铁离子来成膜的,加入碱金属离子不参与成膜,其膜为无定型的,如RYY-5501#。
3、磷化膜的组成和性质①组成分类:②性质A、提高钢铁表面和耐蚀性,吸附性,耐磨性;B、磷化膜的化学稳定性差单独使用必须经后处理;C、磷化后其基体金属的硬度,磁性等均保持不变,但对于高强度钢(强度≥1000N/mm2)磷化后必须进行除氢处理(130-200℃下处理1-4小时)。
D、不粘附熔融金属(Sn、Al、Zn)E、电绝缘性厚10微米,电阻约为5×109ΩF、脆性③磷酸铁与磷酸锌系比较系列优点缺点反应类型磷酸铁系单液使用,用量小,沉淀少,操作简单膜薄,防锈期短,使用寿命短沉积型磷酸锌系防锈期长,皮膜均匀细腻,使用寿命长需加B剂,表调过程,有沉淀置换型④、磷化膜的用途;A、作防护装饰涂底层;B、作防腐蚀涂油底层;C、作冷加工润滑用磷化膜;D、减磨润滑用磷化膜;E、电绝缘用。
⑤、磷化处理分类:磷化处理有许多分类方法,工业生产上较通用的有如下几种:1)按磷化液组成,以阳离子为主可分为:锌系、铁系和锰系三大类:2)按处理温度可分为①高温磷化(90-98℃);②中温磷化(50-70℃);③低温磷化(20-35℃)。
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。
钢铁防锈处理工艺流程钢铁产品在使用过程中容易受到氧气、水分和其他腐蚀性物质的侵蚀,从而产生锈蚀现象。
为了保护钢铁产品的表面免受腐蚀,提高其耐久性和美观性,需要进行防锈处理。
下面将介绍钢铁防锈处理的工艺流程。
一、表面清洁钢铁产品在进行防锈处理之前,首先需要进行表面清洁。
清洁的目的是去除表面的杂质、油脂和污垢,以确保后续处理的效果。
常用的表面清洁方法有机械清洗、溶剂清洗和化学清洗等。
选择清洁方法要根据钢铁产品的材质和表面情况来确定。
二、除锈处理除锈是钢铁防锈处理的重要步骤。
除锈的目的是去除钢铁表面已经形成的锈蚀层,以便后续防锈处理的顺利进行。
除锈方法有机械除锈、化学除锈和电化学除锈等。
机械除锈是通过机械力将锈蚀层刮除或磨除;化学除锈是通过使用化学剂将锈蚀层溶解;电化学除锈是通过电流作用将锈蚀层电解溶解。
选择除锈方法要根据钢铁产品的锈蚀程度和表面形貌来确定。
三、磷化处理磷化是钢铁防锈处理的常用方法之一。
磷化的目的是在钢铁表面形成一层磷化膜,以提高钢铁的耐腐蚀性能。
磷化处理可以使用磷酸盐溶液或磷酸盐涂料进行。
磷酸盐溶液磷化是通过将钢铁浸泡在含有磷酸盐的溶液中,使磷酸盐与钢铁表面发生化学反应形成磷化膜;磷酸盐涂料磷化是通过将磷酸盐涂料涂覆在钢铁表面,使其干燥固化形成磷化膜。
四、涂装处理涂装是钢铁防锈处理的常见方法之一。
涂装的目的是在钢铁表面形成一层涂层,以隔绝钢铁与外界环境的接触,起到防锈的作用。
涂装处理可以选择使用底漆和面漆进行。
底漆是为了增强钢铁与涂层的附着力和防锈性能;面漆是为了增加涂层的美观性和耐久性。
涂装处理可以使用喷涂、刷涂和浸涂等方法进行。
五、热处理热处理是钢铁防锈处理的一种特殊方法。
热处理的目的是改变钢铁的组织结构和性能,以提高其耐腐蚀性能。
常见的热处理方法有淬火、回火和退火等。
淬火是将钢铁加热至临界温度后迅速冷却,使其组织变为马氏体;回火是将马氏体加热至适当温度后保温一段时间,使其组织变为回火组织;退火是将钢铁加热至适当温度后缓慢冷却,使其组织变为软化组织。
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。
钢铁件磷化-氧化复合处理工艺及膜层性能陈治良;瞿章林【摘要】A novel conversion treatment for iron and steel parts was developed by combining the phosphating and two-step oxidation processes. The phosphating bath composition and process conditions are as follows: zinc dihydrogen phosphate 30-40 g/L, zinc nitrate 90-120 g/L, manganese nitrate 10-20 g/L, total acidity 80-90, free acidity 2-3, normal temperature, and time 10 min. The first oxidation is carried out in a bath containing NaOH 550-600 g/L and NaNO2 100-150 g/L at temperature 130-150 °C for 25-35 min. The secondary oxidation is carried out in a bath containing NaOH 600-650 g/L and NaNO2 150-200 g/L at temperature 135-140 °C for 25-35 min. The obtained composite film is smooth, thick and corrosion resistant (even after being abraded for a long time), having both advantages of phosphating film and oxidation film.%将钢铁件磷化与氧化(双槽)两大工艺结合起来,开发了一种新型转化膜生产工艺.磷化液配方和工艺条件为:磷酸二氢锌30 ~ 40 g/L,硝酸锌90 ~ 120 g/L,硝酸锰10 ~ 20 g/L,总酸80 ~ 90点,游离酸2 ~ 3点,常温,时间10 min.第一槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 550 ~ 600 g/L,NaNO2100 ~ 150 g/L,温度130 ~ 150 °C,时间25 ~ 35 min.第二槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 600 ~ 650 g/L,NaNO2150 ~ 200 g/L,温度135 ~ 140 °C,时间25 ~ 35 min.该复合转化膜具备磷化膜与氧化膜的优点,平整光滑,厚而耐腐蚀,经过长久磨损后依旧耐腐蚀.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】4页(P133-136)【关键词】钢铁;磷化;氧化;耐磨性;耐蚀性【作者】陈治良;瞿章林【作者单位】重庆长安工业(集团)有限责任公司,重庆 401120;重庆长安工业(集团)有限责任公司,重庆 401120【正文语种】中文【中图分类】TG174.4磷化与氧化是钢件生产中常采用的两大工艺。
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::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。
磷化的目磷化的主要是: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。
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。
- 可以选择磷化处理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)。
发黑是金属热处理的一种常用手段,原理是使金属表面产生一层氧化膜,以隔绝空气,达到防锈目的。
外观要求不高时可以采用发黑处理,钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
发蓝处理是一种化学表面处理,其主要作用是在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止工件腐蚀上锈,提高工件的耐磨性,它只是一种表面处理,不会对内部组织产生任何的影响,它不是热处理,和淬火有根本的区别。
:磷化与发黑的区别:磷化与发黑的区别发黑又称发蓝,是氧化处理,原理是使工件表面的铁氧化为四氧化三铁(黑色)来达到防腐的目的,几乎不增加原工件尺寸。
铁表面的氧化方法钢铁件通过氧化处理在表面生成保护性氧化膜,主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4),膜的颜色一般呈黑色或蓝黑色,铸钢和硅钢呈褐色或黑褐色。
氧化处理方法有碱性氧化法、无碱氧化法和酸性氧化法等。
常用于机械、精密仪器、仪表、武器和日用品的防护和装饰。
碱性氧化法一次氧化法配方1组分 g/L 组分 g/LNaOH 600 Na3PO4 15~20NaNO2 60开始温度为138~140℃;终止温度为148~150℃;时间为60~90min。
配方2组分 g/L 组分 g/LNaOH 750 NaNO2 250开始温度为138~140℃;终止温度为148~150℃;时间为60~90min。
二次氧化法配方1组分 g/L 组分 g/LA槽 B槽NaOH 500~600 NaOH 700~800NaNO2 100~150 NaNO2 150~200温度为135~140℃;时间为10~20min。
温度为145~152℃;时间为60~90min。
氧化后处理为提高氧化膜防锈能力氧化后需进行皂化和填充处理,除需要涂装的,其他全都要用105~110℃机油、锭子油或变压器油浸渍5~10min。
若不进行皂化或填充处理,氧化清洗后可直接浸TS-1胶水防锈油或P-2防锈乳化液。
配方1(填充)K2Cr2O7 50~80g/L;温度为70~90℃;时间为5~10min。
配方1(填充)组分 g/L 组分 g/LCrO3 2 85%H3PO4 1温度为60~70℃;时间为0.5~1min。
配方3(皂化)肥皂30~50g/L;温度为80~90℃;时间为5~10min。
酸性氧化法酸性氧化法的优点是可在常温下操作,节电节能、发蓝时间短、生产效率高、投资少、污染小。
缺点是膜层附着力差,耐蚀性不佳,有待于进一步完善。
配方1组分 g/L 组分用量Cu(NO3)2 1~3 HNO3 30~40ml/LH2SeO3 3~5 添加剂适量对苯二酚 2~4pH值为1~3;温度为室温;时间为3~6min。
7.2 钢铁的化学氧化处理和磷化处理
7.2.1、钢的氧化处理
钢的氧化处理(又称发蓝或发黑):钢铁在含有氧化剂的溶液中进行处理,使其表面生成一层均匀的蓝黑到黑色膜层的过程。
根据处理温度的高低,钢铁的化学氧化可分为高温化学氧化法和常温化学氧化法。
这两种方法所用处理液成分不同,膜的组成不同,成膜机理也不同。
1.钢铁高温化学氧化(碱性化学氧化)
<1>化学反应机理:高温化学氧化是传统的发黑方法,一般是在强碱溶液里添加氧化剂(如硝酸钠和亚硝酸钠),在140ºc左右的温度下处理15~90分钟,生成以F e3O4为主要成分的氧化膜,膜厚一般为0.5~1.5微米,最厚可达2.5微米。
氧化膜具有较好的吸附性。
将氧化膜浸油或做其他后处理,其耐蚀性能可大大提高。
由于氧化膜很薄,对零件尺寸和精度几乎没有影响,因此在精密仪器、光学仪器、武器及机器制造业中得到广泛应用。
其化学反应机理为:
3F e+N a N O2+5N a O H-->3N a2F e O2+H2O+N H3
6N a2F e O2+N a N O2+5H2O-->3N a2F e2O4+7N a O H+N H3
N a2F e O2+N a2F e2O4+2H2O-->F e3O4+4N a O H
在钢铁表面附近生成的F e3O4,其在浓碱性溶液中的溶解度极小,很快就从溶液中结晶析出,并在钢铁表面形成晶核,而后晶核逐渐长大形成一层连续致密的黑色氧化膜。
在生成F e3O4的同时,部分铁酸钠可能发生水解而生成氧化铁的水合物
N a2F e2O4+(m+1)H2O-->F e2O3·m H2O+2N a O H
含水氧化铁在较高温度下失去部分水而形成红色沉淀物附在氧化膜表面,成为红色挂灰,或称“红霜”,这是钢铁氧化过程中常见的故障,应尽量避免。
<2>钢铁高温氧化工艺:钢铁高温氧化工艺见表7-1。
2.钢铁常温化学氧化(酸性化学氧化)
<1>钢铁常温发黑机理:钢铁常温化学氧化是80年代以来迅速发展的新技术,与碱性高温氧化工艺相比,这种新工艺具有氧化速度快,膜层抗蚀性好,节能、高效,成本低,操作简单,环境污染小等优点。
钢铁表面的发黑处理,可得到均匀的黑色或蓝黑色外观,其表面膜的主要成分是c u s e,功能与F e3o4相似。
目前,常温发黑溶液在市场有商品供应,品种型号甚多,其主要成分是C u S O4,二氧化硒,还含有各种催化剂,缓冲剂,络合剂与辅助材料。
其机理为:
①S e O2溶于水中生成亚硒酸(H2S e O3):
S e O2+H2O--->H2S e O3
②钢铁工件浸入发黑液中时,溶液中的游离C u与F e 发生置换反应,金属铜覆盖在工件表面,且伴随着F e的溶解:
C u S O4+F e--->F e S O4+C u
F e+2H+--->F e+H2
③金属C u与H2S e O3发生氧化还原反应,生成黑色的硒化铜膜,同时伴随着副反应发生,生成C u S e O3及F e S e O3的挂灰成分:
3C u+3H2S e O3--->C u S e+2C u S e O3+3H2O
<2>钢铁常温发黑工艺:钢铁常温发黑工艺见表7-2。
3.氧化膜的后处理
钢铁工件通过化学氧化处理,得到的氧化膜虽然能提高耐蚀性,但其防护性仍然较差,所以氧化后还需进行皂化处理、浸油或在铬酸盐溶液里进行填充处理。
4.不合格氧化膜的退除
不合格氧化膜经脱脂后,在10~15%(体积分数)的H C l或H2S O4中浸蚀数秒或数十秒即可退除,然后可再重新氧化。
7.2.2钢铁的磷化处理
1.概述
金属的磷化处理:金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理,简称磷化。
磷化膜层为微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(锡、铝、锌)性及较高的电绝缘性等。
磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。
磷化膜厚度一般在5~20微米。
膜的颜色一般由暗灰到黑灰色。
磷化处理所需设备简单,操作方便,成本低,生产效率高,被广泛用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中。
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目前用于生产的磷化
工艺按磷化温度可分为:高温磷化,中温磷化,常
温磷化。
2.磷化膜的形成机理
3.磷化处理工艺 <1>高温磷化:在
90~
98℃的温度下进行处理。
优点:膜层较厚,膜层的耐
蚀性,结合力,硬度和耐热性都比较好,磷化速度快;
缺点
: 工作温度高,能耗
大,溶液蒸发量大,成分受
化快,常需调整,且结晶粗细不均匀。
其工艺见表7
-3。
<2>中温磷化:在50~
70℃的温度下进行处理。
优点: 膜层耐蚀性接近高温磷化膜,溶液稳定,磷化速度快,生产效率高;缺点: 溶液成分较复杂,调整麻烦。
其工艺见表
7-3。
<3>常温磷化:在15~35℃的温度下进行处理。
优
点:不需要加热,节约能源,成本低,溶液稳定;缺点:膜层耐蚀性差,结合力欠佳,处理时间较长,效率低。
其工艺见表
7-3。
磷化处理是在含锰、铁、锌的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中
进行的。
这些磷酸二氢盐可用M(H 2PO 4)2表示。
处理过程中,二价的锰、铁、锌生成一价、二价和三价磷酸盐,一价磷酸盐可
溶,二价磷酸盐稍可溶,三价磷酸盐不溶解,三价磷酸盐在金属表面沉积即形成所谓的磷化膜。
磷化过程中的反应如下:
首先磷酸盐发生水解: M(H 2PO 4)2 → MHPO 4↓ + H 3P04
3MHPO 4 → M 3(PO 4)2↓ + H 3P04
然后,待处理的钢铁零件放入溶液后,铁与磷酸相互作用,铁开始溶解:
Fe + 2H 3P04 → Fe(H 2P04)2 + H 2↑ 3Fe(H 2P04)2 → Fe 3(PO 4)2↓ + 4H 3P04
在磷化过程中,即磷化膜的形成过程中,氧化性催化剂是非常重要的,它大大缩短了磷化时间。
常用的催化剂有氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、过氧化物等。
磷化虽然是一个化学反应,但从根本上是一个电化学反应。
这是因为金属表面一浸人磷化液,就会产生微阳极或微阴极。
W ·Machu 认为,沉积就发生在微阴极部位,增加阴极区将加速
成膜。
上述氧化剂的加人对阴极有去极化作用,提高了微电池的电流密度,甚至使阳极大部分表面被极化封闭,由此增加了阴极——阳极的面积比,结果大大增加了磷化膜的形成速率。
①点数相当于滴点10m l磷化液,使指示剂在P H3.8(对游离酸度)和P H8.2(对总酸度)变色时所消耗浓度为0.1m o l/L氢氧化钠溶液的毫升数。
4.后处理
为了提高磷化膜的防护能力,磷化后应对磷化膜进行填充和封闭处理。
填充处理的工艺是:
重
g/L
铬酸钾 30~50
碳
g/L
酸钠 2~4
温
℃
度 90~98
时
min
间 5~10
填充后,可以根据需要在锭子油、防锈油或润滑油中进行封闭。
如需涂漆,应在钝化处理干燥后进行,工序间隔不超过24小时。