磷化处理在我厂离合器防锈中的应用.doc

磷化处理在我厂离合器防锈中的应用金平1前言在离合器行业中，磷化属于防锈磷化，离合器表面经磷化处理后直接进行装配，对防锈性能要求很高。因此，磷化作为离合器的表面处理目前仍然占有极其重要的地位，特别是离合器总成中的盖，几乎所有的主机配套厂均采用磷化处理。离合器从动盘总成中的从动盘和减震盘大都经热处理淬火后采用磷化表面防锈处理，虽然现在有些厂家在采用表面化学热处理后不需磷化也能达到防锈目的，如采用离子轰击炉进行碳、氮共渗(即离子软氮化)，在其表面生成一层碳、氮化合物，具有较强的抗腐蚀作用。但离子轰击一般需进行34 h，且表面碳、氮化合物层极薄(约34 m)，虽然过渡层厚约0.2 mm，但硬度不高，使得零件的整体强度太低，特别是一些用在大吨位汽车上的离合器，根本不能用此工艺，一些轻型车或微型车上的离合器可适当采用。为了能达到强度要求，就必须延长处理时间以增加渗层厚度，这样成本将大大增加，且生产产量下降，故采用此工艺局限性很大。所以国内绝大部分离合器生产厂(如上离、南离、一汽东光等)和一些国外离合器制造厂(如德国的Luk等)仍采用磷化作为最终防锈处理工艺，并在相当长一段时间内不会有大的变化。2实际应用我厂采用的是锌盐和锌锰盐中温防锈浸槽磷化，磷化液主要成分有Zn(H2PO4)2，Zn(NO3)2或者是Mn(H2PO4)3,Zn(NO3)2。前一种磷化液较适合要求颜色较浅的08#材料盖的磷化，而后者则适合要求颜色较深的45#材料钢片磷化。磷化工艺流程如下：除油水洗除锈水洗水洗表调磷化水洗水洗封闭烘干。2.1磷化设备磷化设备均为自己设计和制造。除油、除锈槽采用厚20 mm的硬塑料板焊接而成，磷化槽采用厚5 mm 1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接，其他槽采用厚5 mm A3板焊接，内衬软塑料板。加热方式因场地限制，而采用电加热自动控温。其优点是升温比较方便，缺点是加热管附近溶液温度过高，造成溶液温差较大，并使加热管容易结垢，影响加热。2.2磷化液的配制和维护根据磷化槽容积大约计算出需加Zn(NO3)2和Zn(H2PO4)2的量，将一种盐溶解后逐渐倒入槽中，加水到工作液位，再将另一种盐溶解后加入槽内，按比例适当加入催化剂，最后将溶液搅拌均匀。这时可对磷化液进行测试，根据测得结果进行适当调整，游离酸度36点，总酸度80110点，新配的磷化液均可控制在下限，随着时间的延长逐步提高。接着可对磷化槽进行加热升温，随着温度的升高，磷化液颜色由原来的浅绿色向暗黑色转变，是正常现象，等温度升到后即可开始生产。一般情况每生产一班需测试、调整一次。连续生产一段时间后(约半个月)，磷化液颜色会变得很黑，并不时从槽底有气泡冒出，说明磷化液内亚铁离子太多，并将分解。这时需将磷化液全部吸出到备用槽内，待冷却后，加入稀释的双氧水，将多余亚铁离子转变成磷酸铁沉淀。将上面干净的磷化液吸入槽内，加水重新配料，这样可降低成本，又能保证质量。2.3磷化质量和颜色的影响因素(1) 磷化槽溶液的体积与工件表面积的关系单位容积的工件表面积一般控制在510 m2/m3范围内，绝不能大于20 m2/m3。如果过大，则在磷化过程中，溶液中的有效成份消耗太快，磷化液的酸值比难以控制，并且调整困难，质量也就难以保证了。在离合器行业中，因产品大多是钢片，表面积较大，故磷化槽应设计较深为宜。挂架设计应防止工件重叠，一般采用单片上下件方式。(2) 磷化液的质量及磷化温度、时间的影响新配的磷化液磷化质量比较稳定，当磷化液老化后(Fe2+过多，一般0.2%0.4%)应及时翻槽，配制新槽。磷化温度控制在6070 较好，沉渣少，上膜快，时间则应大于15 min，当磷化液接近老化时，应注意磷化时间也不宜太长，防止浮渣沉积于工件表面。(3) 气候对磷化的影响气候对磷化也有较大影响，特别是梅雨季节影响最大。一般来说，在其他条件同等时，晴天的磷化质量比雨天的好。而在梅雨季节磷化液很不稳定，容易老化，也容易分解，上膜困难，这主要与气压有关，它使得在磷化过程中工件表面的氢气不易排出，阻碍磷化膜进一步生成。此时应注意以下几点： 可适当提高游离酸度； 经常翻槽； 增加磷化液的搅动。(4) 材料的含碳量、组织状态对磷化膜颜色的影响材料含碳量越高，工件磷化膜颜色越深，同样材料经热处理(淬火+回火)后，磷化膜颜色也将比原来深。2.4磷化的后处理磷化的后序处理是磷化过程中一个不可缺少的组成部分，由于离合器产品的特殊性，磷化后的工件既不进行喷漆，也不能浸油(因石棉片上不能有油)，并需有半年以上的防锈期，故难度较大。我们曾试用过皂化液和水溶性封闭液，结果它们均易与残余的磷化液反应而失效，最后，我们采用了好富顿公司生产的4221防锈液，效果较好。该防锈液经19稀释后，加热到6070 之间使用，同时使用过程中对防锈液进行搅拌，处理后的工件需经150 ，23 min烘干。该防锈液性质较稳定，少量磷化液带入不易分解，但长期使用后仍需更换。在使用过程中要注意浓度的变化，可以用折光仪测定。某些产品需在表面打印油漆字的，则必须在浸防锈液之前打字，对打好字的工件进行雾状喷油，表面外观质量、防锈性能都很好，完全符合产品质量要求。3结论防锈磷化处理在离合器行业中应用极广。磷化液体积