金属表面处理剂概要

1、1、金属表面虑理蒯概要1）前虚理的定羲作舄被匮理物童童料的程，是除去附着在被匮理物上的油及形成磷酸K磷化膜的 遏程。2）前虚理的目的在£戴、繇等的金属表面形成磷酸兽磷化膜，提供僵秀的耐腐笈虫性和附著性。3）前虚理工程2、茎寸前虑理工程槃品的明1）脱脂在至赣戴的表面，舄了防止至融戴表面生制童有碳物性或植物性等各椒油，而逼些很1®完全除去。除去i!些至晦戴表面的油脂有很多方法，而通常使用如下方法。（1）溶蒯脱脂是使用汽油或溶蒯石胸油等溶蒯洗倏或用水浸潢除油的方法，可以出去大概的油。 但是浸潢的方法用溶蒯只能使污垢或油燮薄而很I!使其完全除去。但是使用溶蒯蒸汽除油的方法代替浸泡法

2、得到了普及。蒸汽法使用的溶蒯代表性的有氯丙烯。可以用乾浮的熟蒸汽完全除去油。只是由於不能出去污垢、藏醴等附著物，在逋用於小型配件。使用畤必注意的是氯丙烯蒸汽具有麻醉性， 所以稍微感36到被麻醉的感36最好立即到外面呼吸新鱼羊的空K。（2）ENULSION；脂往煤油、石胸油等溶蒯加入乳化活性蒯或溶解在水里形成乳化液加熟使用。脱脂能力一般，所以油垢多畤脱脂比段困II。特别是附著油脂的地方，使用溶蒯擦拭之彳 181行脱脂。舄了提高脱脂能力， 有畤也加入少Wi-o 脱脂以彳灸必用温水洗倏，以除去附著的乳化 蒯及污垢。（3）雷解洗倏法隆桎及PWW生的氢兼及氧兼破壤附著在金属表面的油脂膜，业通拌溶液以檄械

3、方式除去油脂。（4）船性洗倏法附著在金屠表面的油可分舄植物油和碳物油。甲）植物油的脱脂植物油的成分舄脂肪酸丙酯（甘油酯），和NaO"起加熟畤被皂化分解舄肥皂和甘油。由於都是水溶性（溶於水）物所以可以充分的水洗方法予以除去。IICHONaRCOONaC出O-C-RiO 3NaOHCHONa2COONaIICHkO-CRCHONa2COONaOIICHO-C-R2皂化（肥皂的反J®式）已）碳物油的脱脂1陪段：用界面活性乳化蒯及分散油（乳化）2陪段：舆性中的 SiO2结合业沉溅。丙）不使用弓鱼的理由使用强畤，在已清洗的至赣戴表面生成氧化或氧氧化£戴，彳足而走生惰性阻磷化

4、膜的形成。雀而是方面考虑，以 Emuision Cleaner或最弱酸兽舄主要成分的Nonsilicate Type弱Alkali Cleaner（磷酸金内）最逋合。遢有，弓鱼和中弓鱼 Type的脱脂膂|畲使磷化重量增大 和结晶粒子粗大。所以在使用中弓鱼脱脂蒯畤， 舄了得到密的结晶， 有必要使用表面匮理膂I （XQ。因舄XQ可以使由於生成氧氧化金戴而走生惰性失去的活性黑占增多，雀而座生密的磷化膜。下面的K表舄不同脱脂液的磷化重量差巽。弓鱼14中弓鱼12弱St 9中性 Emulsion 7丁）性脱脂蒯分。弓鱼主要使用氢氧化金内，把油脂分解舄溶於水的甘油和肥皂。（PH 12以上）。 中弓鱼主要使用

5、矽（gui ）酸吸附、分解碳物油。主要使用酸式兽 （PH12 以上），具有分散、孚L化碳物油的作用。磷酸兽也腐泛使用（ PH 8.3-9.0 ） .戊）生脱脂蒯的倏件。必能钩溶解油脂，而且 PH 8.3以上。腐笈虫性不弓鱼。表面弓艮力小。必升高温度。必持持的含量。水洗倏性良好。己）脱脂液使用水的水。氢雕子澧度（PH）O Conduct。蒸殛留分_-。Cl2-。SO 4。Cl - + SO42-6.0-8.0:5, 000Q cm以上:150 ppm 以下:20 ppm以下:20 ppm以下:35 ppm以下。全硬度Ca: 100 ppm 以下庚）脱脂液的更新。油份澧度11到3, 000-20

6、, 000ppm行更新。（n-Hexane油份湖I定法）。说埸倏件下，脱脂畤冏增加1.5倍Blit行更新。定期没5天一1彳固月更新一次。2）表面整有弓鱼或中弓鱼脱脂工程及酸洗工程Bf,金属表面在乎失去活性黑占，雀而形成粗糙粗大的磷化膜。由於逼些原因，有必要在金属表面赋予自由能量增加活性黑占。随著活性黑占的增加，由於自由能量的增加， 在磷化匮理畤结晶核敷也增加，雀而形成小而均匀的磷化膜。起逼椒作用的我仍稍之舄表面整蒯。像逼榇提高表面活性蒯，一般使用草酸或XQ等桑品。使用草酸畤，用 2-3%溶液在常温下匮理1分篁左右，Etching彳灸形成薄的氧氧化金戴膜，雀而可以在磷化It理畤作舄核。使用 XQ

7、畤，用特殊方法把磷酸金内和TiO2 Colloid 化合物吸附在至晦戴表面上，起到生成磷化膜的核的作用。（1）表面活性能量的增加要素项 目增加反雁面稽活性能量跳磷酸兽的增加（TiPOQOO氧化蒯的添加（O）。二O重金属的添加（Ni,Cu）OO有檄促迅1膂1的添加OOO素材表面（Fe）有檄酸的添加（草酸）OOWipingOOO脱脂工程（Alkai ）XX酸洗工程（HCl,H 2SO4）XXX。：反雁面稹的增加X：反雁面稹的减小（2）表面调整剂XQ的作用随著重金屠兽水溶液匮理彳灸的活性黑占（BS面稹）的增加生成均匀而密的磷酸剑结晶。甲）活性黑占少畤的磷酸剑磷化结晶（表面整蒯虚理照）乙）活性黑占多畤

8、的磷酸剑磷化结晶（表面整蒯虚理有）景?晶活性黑占金戴板表面2)表面整(1) 目的以化孥方法匮理金属表面畤，表面生成磷化膜。其主要作用是提高防生、耐腐笈虫性、耐高温氧化性等化孥物同畤增加硬度及耐磨性。(2)氧化磷化有1)籍酸兽磷化2)磷酸兽磷化等。其中，最腐泛用於工 棠上的是磷酸兽磷化。(2) 磷酸兽磷化蜘I的反品浸泡以前磷化蜘I的反雁舄3 Zn(H2PG)2 <=> 3 H 3PO+3 ZnHPO-(1)+3 ZnHPO <=> H 3PO + 3 Zn 3(PQ) 2(2)3 Zn(H2PO) 2 <=> 4 H 3PO+ Zm(PQ)2(3)把至赣戴裂品

9、浸泡在磷酸兽水溶液加熟畤Fe+2 H3PO <=>Fe(H2PO)2 +H2 f(£戴)(磷酸)(磷酸二氢55£戴)(MM)至晦戴裂品舆方程式（1）和（2）中的磷酸反雁，金戴被腐触，而其中一部分溶解以彳灸 生成£戴11子。同畤座生的氢雕子，放雷以彳瓷生成MMo2H+2e<=> M由於消耗游雕磷酸，至晦戴表面附近氢H子澧度降低，方程式（3）的平衡向右侧移勤，雀而磷酸氧兽及磷酸兽的结晶沉溅在至晦戴表面。i!些沉溅在至晦戴表面的沉 溅成舄结晶核，it而成畏成全覆盖的磷化膜。*磷化蒯的反雁IW部图亟部-被NO氧化14*磷酸斜磷化膜结晶的结横第一JW

10、： Zn3(PO4)2.4 H 20 -Hopeit屑：5%第二JW： Zn3Fe(PO4)2.4 H 20 -Phosphophyllitet屑：95%第三JW: Zn3(PO4) 2.4 H 20 -Vivanite唇第四JW: Fe3H2(PO4) 2.4 H 20 -lron-Hreaulite 唇(3) 影U磷化虚理的因素甲)备恩酸度表示匮理液中含有的酸性成分的量。取10cc匮理液，加入酚猷(P.P)指示膂I,用0.1N-NaOH逵行中和，此畤所需的 NaOH勺cc敷舄！酸度。乙)游雕酸度表示匮理液中含有的游雕酸度的澧度。取10CC匮理液加入B.P.B指示膂用0.1N-NaOH逵行中

11、和，此畤所需的 NaOH的CC敷舄游雕酸度。(4) 游离隹酸度甲)偏局畤Etching 畤冏燮由此磷化畤冏也燮而且磷化膜中的磷酸兽的含量减小，所以 有耐腐笈虫性降低的趟势。乙)偏低畤由於Etching畤冏不足，所以耐腐笈虫性也降低。而且游雕酸度it一步降低畤，不幽堇 在至晦戴表面生成沉溅，而是影警全部匮理液，生成大量巽常走物，雀而消耗磷化液。(5) POINT 的影甲)偏低畤稀释匮理液畤雒然酸比没有燮化，但是POINT将畲下降。此畤平衡迅速移勤，不彳堇在至瞰戴表面生成沉溅，而且容易使全部匮理液走生沉溅，造成很大揖失。乙)偏高畤Etching 加深，相反平衡的移勤燮慢。i!榇的言舌，匮理耐腐笈虫

12、性也畲降 低。(6) POINT和磷化的徉鼾系甲)偏低Bf:薄而均匀的灰色结晶。乙)POINT®合畤：密而平滑的结晶。丙)偏高畤：黑色及粗糙的结晶。(7) 使用促ifi评业寺Fe + 2 H 3PO tFe(H2PO) 2 + H2 f反雁中走生的阻磔要It理的至晦戴表面和It理液之冏的反雁，使结晶困I!或阻i! 结晶成H。促it蒯能除去氢IC,使磷化完全、迅速it行。(8) 磷酸兽磷化的附著量一般情况下2-3g/ itf左右最合适。膜厚为3-5(1 m(9) 磷酸液的主要成分甲)磷酸二氧剑:Zn(H2PO)2。乙)硝酸剑:Zn(NQ)2。丙)磷酸：H3POo丁)氧化蒯：斐硝酸金内(

13、NaNO)氯酸金内(NaClO) 除氢气戊)重金属：Ni,Fe有檄酸(10) 作棠日寺溶液管理的注意事项酸度(TA)游雕酸度(FA)酸比(AR)$脱脂液混入畤座生磷酸二氢金内畤$ 楠籍 Toner Bf脱脂液混入畤f脱脂液混入畤Toner高酸比：磷化膜厚 沉溅f袖原液f原液液温上升$低酸比：磷化膜薄 黑色(磷酸£戴多)(11) 磷酸兽磷化蜘I按虚理方法分I®甲)浸泡法(DIPPING)。乙)SPRATt。丙)BRUSHING!。丁)STEAM GUN?(12) 磷酸兽磷化膜性缺黑占。磷化膜的I®色Mn及Zn系的舆Fe系色有所匾别。Mn系：灰黑色Zn系：灰色，灰白色

14、Fe系：金色，宵紫色(13) 磷化重量磷化膜重量根SB!品的虚理温度、虚理前至网板状熊、前虚理倏件等有所不同, 大致可分舄如下。厚的磷化膜 10- 20g/ m2薄的磷化膜2- 5g/ m2中冏程度的磷化膜5 - 8g/ m2磷酸金戴系的磷化膜0.3- 0.7g/ m2雒然磷化膜的THICKNESS。定非常困雉，但是可以把磷化膜重量( g/ tf)除於1.2的 值作舄MICRONEQ)(14) 磷化膜的耐腐食虫性磷化膜的耐腐笈虫性一般磷化膜越薄越弱。特别是磷酸系磷化膜不彳堇薄，而且非常弱，所以11可能11快行磷化膜重量3% NaCl,2 0 C DIPPING10 - 20 g/ m2240分

15、篁-20小生5 -8 g/ m260分篁-240小畤 生2 -5 g/ m230分篁-220小畤 生H0.3 - 0.7 g/ m220分篁-以下生if(15) 磷化膜的耐熟性。Mn系到160C畿乎没有燮化，但是在 160 - 170C畿生急U的重量燮化，大%勺有8%勺重量燮化。Zn系到160C始引起重量燮化，随著温度的上升渐断f定160 - 190C之冏,引起8-10%的重量燮化。Fe系到250 C完全按没有燮化，而且能耐到500 C。(16) 磷化膜的耐!品性磷化室寸有檄溶蒯来比段弓鱼，但舆弓鱼接就畲溶解。粽合磷酸兽磷化膜的性 有僵黑占如下。甲)僵黑占 与电镀相比，加工方法简单，而且设备费

16、用也廉价。 属不需要电流的化学处理，所以可以处理复杂形状及大型物件。 加工温度为100 c以下，所以在材质上几乎没有物理变化。 匮理前彳灸物件的重量燮化桎小。 耐磨性良好。 耐腐笈虫性良好。 磷化膜篇rlit的不良靖MB。if黑占有利於耐腐笈虫性。乙)缺黑占 磷化膜容易被外力所停。 彳堇磷化膜不能HBffW防鳞。 由於磷化膜的耐鹭曲、耐彳重性不好，所以匮理彳灸材料的燮形加工困I! 磷化膜上可以it行氟弧焊及焊，但是那一部分的磷化膜畲被破壤。 不能耐弓鱼酸、弓鱼* 磷酸兽磷化膜的性K磷化膜厚薄彳重律弱弓鱼耐腐笈虫性好不好一次途it不pj能可能附著性不好好(17) 磷酸兽磷化虚理液的管理如原因结果

17、垩寸策温度偏局畤不注意FA上升温度岫温度偏低畤熟源不足磷化不良整熟源反WBffW偏畏FA偏高促it蒯不足、TA,温度不足磷化策F晶粗糙 磷化膜燮黑排除各原因磷化花金属表面不均匀脱脂不足Spray量不足袖不足垩寸童装有不良影警如上备恩酸度偏局口袖不正碓桑品消耗量增加备恩酸度偏低袖不足磷化不良如上游It酸度偏局温度偏局促袖不足磷化畤冏偏H 磷化不良排出原因中和蒯游It酸度偏低it入性溶液Sludge ft多磷化不良整水洗彳麦的污染度一直 Over Flow促it蒯不足方法不准碓 温度偏局游It酸度偏局磷化畤冏偏H 磷化膜燮黑排除原因促it膂高方法不准碓磷化膜燮薄Sludge增加桑品消耗量增加改善神

18、法有金戴成分促不足磷化膜燮黑 耐腐笈虫性降低改善促法*品管理POINT工程检查事脱脂1）脱脂蒯澧度系2）Nozzle检查及清漂（1次ZM）3）除去浮游物4）定期更新（2周-1个月之间）水洗1）一直 Over Flow2）Nozzle的检查及清洁（1次ZM）表面整膂11）澧度管理。2）Nozzle的检查及清漂（1次ZM）3）定期更新（根情况而定）磷化1）磷化蒯澧度系2）Nozzle的检查及清漂（1次ZM）3）使用 Setting Tan 除去 Sludga（1 次/ M）4）定期酸洗（1次Z3彳固月）其他1）雷厘、雷流表检查（1次Z1彳固月） 温度整言刊命查（1次Z1彳固月）2）Motor检查（每天随检查）3）Pump检查（一次 Zl）3附金象前虚理作棠溶液Point测定方法1)