磷化处理技术在机床零件产品的应用

1、材料表面工程技术课程论文队长：刘超组员：刘超简介：本人为人诚恳，办事踏实认真，对待工作和学习全心全意，性格开朗随和，勤于增加自己的知识面。人生格言：过去过不去的都会过去，所以结局总会是美好的。磷化处理技术在机床零件产品的应用Phosphate processing technology in machine parts products摘要：磷化处理是大幅度进步金属表面耐腐蚀性的一个简略牢靠、费用低价、操作便利的技术办法，因而被广泛的应用在实践生产中。磷化工艺流程：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)。本文将从磷化处理的应用现状、影响磷化膜的质量因素、常见问题的改进

2、措施，以及发展的方向四个方面对机床行业的磷化处理加以探讨。关键词：磷化，机床，钢铁一、技术原理磷化处理就是将金属浸在由磷酸、磷酸盐和其他成分组成的磷化液中，经过化学作用而在金属表面生成一种不溶性的磷酸盐层，俗称磷化膜。磷化膜主要由磷酸铁、锌、锰、钙等的盐组成，厚度一般在520 m，颜色一般由暗灰到黑灰色，它与基体结合牢固，具有良好的润滑性、耐蚀性及较高的电绝缘性等。2、 磷化处理技术目的及用途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，以及用作电动机硅钢片的绝缘处理等。1、 磷化作用（1）涂装前磷化的作用增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力。提高涂装后工件表面涂层的耐蚀

3、性。提高装饰性。（2）非涂装磷化的作用提高工件的耐磨性。令工件在机加工过程中具有润滑性。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）冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔 单位面积上膜重1-10 g/m2；精密钢管拉拔 单位面积上膜重4-10 g/m2；钢铁件冷挤压成型 单位面积上膜重大于10 g/m2。（3）减摩用磷化膜磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为

4、1-3 g/m2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20 g/m2。3、 磷化技术的一般应用磷化处理所需设备简单，操作方便，成本低，生产效率高，被广泛地应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中。随着科学技术的发展，机床行业在追求机床的 内在质量的同时也开始追求机床的外在质量，机床 的外观质量和防腐性能得到了普遍的重视。为了更大地提高机床的防锈涂装质量，磷化处理已被广泛地应用于机床制造的各个环节中。4、 磷化处理技术在机床零件的典型具体应用1、 机床零件磷化技术应用磷化处理所需设备简单，操作方便，成本低，生产效率高，被广泛地应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及

5、家电等工业生产中。随着科学技术的发展，机床行业在追求机床的 内在近年来，此方法已被广泛应用机床制造中的防锈、耐磨减摩、冷变形加工润滑、涂漆前打底等各个环节。机床表面磷化工艺按处理温度的高低分为高 温、中温、低温和常温四类。高温磷化（90-98)速度快，膜耐蚀，结合力、硬度及耐热性 均高，但膜层的挥发性大，成分变化快，结晶不均匀，易形成夹杂；中温磷化（5070）膜均匀，磷化速度较快；低温磷化（2535）无需加热，节省能源，成本低，溶液稳定，膜耐蚀性及耐热性好，但生产效率低；常温磷化（1535）节约能源、一次性投资少、溶液稳定性好。由于常温、低温磷化工艺具有 低能耗、低污染和速度快等优点，目前应用

6、较广泛。2、 磷化工艺设计及功能应用（1） 除油除锈除油除锈好坏直接影响磷 化膜质量。除油要求脱脂剂应具有强脱脂能力和极低的泡沫性。脱脂要严格控制脱脂的温度（4050）、浓度（3%5%）和脱脂时间（工件表面被水湿润为止）。除锈以盐酸为宜，通常采用25%稀盐酸。低浓度盐酸，挥发速度慢，酸雾少，对操作环境有利，而过高浓度盐酸会形成过腐蚀。为了防止酸洗后的工件泛黄，盐酸浓度也不宜过低，工件水洗后空停时间也不宜过长。另外，酸洗液中应加入适量的除锈加速剂和缓蚀剂，能提高除锈速度，并减缓酸对金属基体的侵蚀。（2） 磷化工艺确定 主要是以下两个方面。第一，优选磷化液。磷化膜的质量优劣主要表现在晶体粗细和致密

7、程度、表面有无沉淀物及膜厚等方面，它们的差异直接影响磷化膜的质 量。近年来，磷化处理技术得到了迅猛的发展，目前普遍的采用铁系、锌系、锰系及锌钙系磷酸盐溶液进行磷化，其中以锌钙系性能最为优异。 第二，控制工艺参数。关键要控制磷化温度（2540）、时间（320min）、促进剂含量（35气点）及总酸度（2040点）和游离酸度（0.83点）。温度太低则不能成膜或成膜速度慢，膜不完整，易泛黄；反之，膜粗大，耐蚀性低，同时槽液稳定性变差，沉渣增多。促进剂含量低，成膜慢，膜层泛黄；反之，沉渣明显增多，膜层带彩色。3、 典型磷化工艺（1）脱脂（金属脱脂剂，6065 ，34m i n）热水洗（8090）酸洗（H

8、 C1H2O=11， 除锈加速剂适量，56m i n）二道水洗表面调整（表面调整剂5gL，1m i n）磷化（常温， 冬天适当加温，6m i n）二道水洗烘干。（2）脱脂（3040，510m i n）水洗酸洗（H C1H2O=14，除锈加速剂适量，2030m i n）水洗表面调整磷化（常温，2030min）水洗烘干。（3）脱脂（6070，3min）热水洗（8090）表面调整磷化（3040，1020m i n）水洗烘干（脱脂前手工除去局部浮锈，浸渍脱脂后手工擦洗补充除油）。（4）脱脂表面调整“二合一” （4050，510m i n）水洗酸洗（H C1H2O =11，10m i n）水洗磷化（30

9、40，2030m i n）水洗烘干。4、功能 第一种工艺适宜油、锈较重的工件，工艺设计最佳，能获得优质磷化膜。其优点为：负载容量大，生产效率高。脱脂后热水洗，工件表面清洁。酸洗后二道水洗能洗净工件表面的残酸及吸附的缓蚀剂，避免抑制磷化反应，造成磷化不均匀。磷化后二道水洗，能洗掉磷化膜上的残留可溶性盐，避免引起涂层的早期起泡和脱落。 第二种工艺适宜油锈中等的工件，工艺控制得当，也能获得较好的磷化膜。 第三种工艺适宜有油无锈的工件，线上不设酸洗，很适合汽焊接件磷化。 第四种工艺适宜油轻锈重的工件，但采用了脱脂表面调整“二合一”工艺，使磷化质量受到影响，膜层粗糙、泛黄、挂灰等。【参考文献】1. 邬庆平,施冬娥,陈晓帆;磷化研究发展J;材料保护;1998年04期2. 刘娅莉; 磷化技术最