磷化应用常识

磷化应用常识磷化应用常识工业污垢的来源大气：大气中的尘土等污染物，在固体外表的沉积产生尘垢。：如冷却水因含有Ca〔Mg〕(HCO3)2等无机盐，当其受热分解形成水垢而沉积于冷却水系统的内外表形成无机盐垢。生产原料与产品内外表，并随时间的延长而增厚。机械油或材料外表，形成难以去除的油污。微生物：滋生在水、土壤中的微生物在设备和管道外表生成微生物污泥。外表加工产物：材料与设备外表人为的涂、镀、搪、衬层在患病破坏后，需要清理再进展加工，旧的外表保护层就成为需要清洗的污垢。：工程材料〔主要是钢铁等材料〕在环境介质与生产原料中的腐蚀性物质的作用下发生腐蚀，产生锈蚀产物，形成锈垢。工业清洗的目的改善设备外观、维持正常生产、提高生产力、削减能源消耗、削减生产事故。金属前处理常识磷化前的预处理一般状况下，磷化处理要求工件外表应是干净的金属外表〔二合一、三合一、四合一例外〕。工件在磷化前必需进展除油脂、除锈蚀物、除氧化皮以及外表调整等预处理。特“活性“，才能获得均匀、细致、密实的磷化膜，到达提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。因此，磷化前的预处理是获得高质量磷化膜的根底。除油脂的目的在于去除工件外表的油脂、油污。除锈蚀物酸洗除锈、除氧化皮的方法已在工业领域得到广泛应用。利用酸对氧化物溶解、腐蚀产生氢气的机械剥离作用，到达除锈和除氧化皮的目的。外表调整的目的，是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜，以及提高磷化速度。磷化前预处理工艺除油→水洗→酸洗→水洗→-中和→表调→磷化→水洗，除油除锈“二合一“→水洗→中和→表调→磷化除油脂→水洗→表调→磷化→水洗防锈磷化工艺磷化工艺的早期应用是防锈，钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜，起到防锈作用。 防锈磷化一般工艺流程除油除锈→水清洗→外表调整活化→磷化→水清洗→铬酸盐处理→烘干→涂油脂或染色处理耐磨减摩润滑磷化对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件，它不仅承受一次载荷，而且还有运动摩擦，要求工件能减摩、耐摩。锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性，能耐磨损，磷化膜具有较好的减摩润滑作用。因此，广泛应用于活塞环，轴承支座，压缩机等零部件。在冷加工行业如：接收、拉丝、挤压、深拉延长等工序，要求磷化膜供给减摩润滑性能。一般承受锌系磷化，由于锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层，同时锌系磷化操作温度比较低。耐磨减摩磷化工艺流程：除油除锈--水清洗--锰系磷化--水清洗--枯燥--涂润滑油脂；减摩润滑磷化〔冷加工〕：除油除锈--水清洗--锌系磷化--水清洗--皂化〔硬脂酸钠〕--枯燥涂装前处理常见缺陷及对策缺陷种类除油后有可见残油

形成缘由 解决措施油力量弱，效果差，处理批量过加除油添加剂，补充除油剂大，有效成分缺乏除油效率急剧下油污过重，耗量大，补充不准时准时补充除油剂或除油添加剂，也可进展人工预降除油剂浓度低，除油时间短，温增加含量，延长时间，槽液升温，撇出浮油除油不彻底 度低，油脂浮在槽液外表局部太厚除锈时间短，溶液浓度低，氧化增加酸的含量，延长除锈时间，按比例添加除锈除锈不彻底 皮太厚，工件外表有油脂层，除除锈前进展预脱脂处理，更换除锈液锈液铁离子含量过高液体失效，除油或除锈不彻底，工件材质不先除去磷化膜然后重除油除锈，或换专用除油磷化膜不均匀工件局部无磷化膜

同槽液温度偏低，除油不净，磷化提高工作液温度至工艺范围内，增加除油或延长时间短，磷化液有效成分比例失间，调整或更换磷化槽液，避开工件之间的面接调，工件之间有面接触过程中留意摇动挂具游离酸含量高，硝酸根缺乏，表降低游离酸，补充原液，加强中和水洗、把握酸洗磷化膜层结晶粗面有残酸，亚铁离子含量过高，时间，用双氧水消退过剩的亚铁离子，添加促进糙多孔 工件外表过腐蚀，促进剂含量不足槽液沉淀多，酸比偏高，温度偏去除槽液残渣，并定期过滤，补加磷化剂调整酸比

高 范围，降低温度工件外表有硬化层，槽液温度低，承受强酸除锈以去除硬化层，提高槽液温度，延长磷化时间短，表调效果差或失效间，更换或补加表调剂工件在磷化前已生锈，槽液的技磷化前先用砂纸打磨或重除锈，检查游离酸度、磷化后外表生锈术指标不对、温度过低，水洗槽促进剂和槽液温度，加大清水洗溢流量，加强除油或发花 液污染，除油不净，表调效果差除油剂，更换或补充表调剂或失效磷化槽沉淀多

量不够游离酸度太低，磷化槽液主盐含适当提高游离酸度，加水稀释磷化槽液，并调整相量过高磷化前的预处理〔二合一、三合一、四合一例外〕。化还要求作外表调整，使金属外表具备肯定的“活性“，才能获得均匀、细致、密实的磷化膜，到达提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。因此，磷化前处理是获得高质量磷化膜的根底。除油脂手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法主要：溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗，低碱性清洗剂清洗。以下介绍化学法除油脂工艺。溶剂清洗溶剂法除油脂，一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法。最常见的是承受三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效肯定的毒性，汽化温度也较高，再者由于型水基低碱性清洗剂的消灭，溶剂蒸汽和乳液除油脂方法现在已经很少使用了。酸性清洗剂清洗剂主要由外表活性剂〔如OP类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型〕、一般无机酸、缓蚀剂三大局部组成。由于它兼备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一“处理液。盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛，本钱低，效率较高。但酸洗残留的Cl-、SO42-对工件的后腐蚀危害很大。而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患，但磷酸本钱较高，清洗效率低些。对于锌件，铝件一般不承受酸性清洗剂清洗，特别锌件在酸中的腐蚀极快。强碱液清洗化物到达除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中参加外表活性剂，一般是磺酸类阴离子活性剂，利用外表活性剂的乳化作用到达除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较高，通常〉80℃。常用强碱液工艺如下：处理温度>80℃处理时间5～20min处理方式浸泡、喷淋均可法的应用正逐步削减。低碱性清洗液清洗低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。它的碱性低，一般pH9～12。对方式使用时，除油脂效果特别好。低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、外表活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是供给肯定的碱度，离子型，一般是聚氯乙烯OP类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起主要的作用。在有特别要求时调双重功能。一般常用的低碱性清洗液工艺如下：浸泡型喷淋型处理温度常温～80℃处理时间5～20min浸泡型清洗剂主要应留意的是外表活性剂的浊点问题，当处理温度高于浊点时，外表活性剂析出上浮，使之失去脱脂力量，一般参加阴离子型活性剂即可解决。喷淋型清洗剂应参加足够的消泡剂，在喷淋时不产生泡沫尤为重要。铝件、锌件清洗时，必需考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题，一般宜用接近中性的清洗剂。酸洗酸。硝酸由于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体，一般很少应用。盐酸酸洗适合在低温下使用，不宜超过45℃，使用浓度10%～45%，还应参加适量的酸雾抑制剂为宜。硫酸在低温下的酸洗速度很慢，宜在中温使用，温度50～80℃，使用浓度10%～25%。磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物〔盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、SO42-残留〕，比较安全，但磷酸的缺点是本钱较高，酸洗速度较慢，一般使用浓度10%～40%，处理温度可常温到80℃。在酸洗工艺中，承受混合酸也是格外有效的方法，如盐酸-硫酸混合酸，磷酸-柠檬酸混合酸。在酸洗除锈除氧化皮槽液中，必需参加适量的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多，选用也比较简洁，“氢脆““氢脆“敏感的工件时，缓蚀剂的选择应特别留神，由于某些缓蚀剂抑制二个氢原子变为氢分子的反响，即：2[H]→H2↑，使金属外表氢原子的浓度提高，增加了“氢脆“倾向。因此必需查阅有关腐蚀数据手册，或做“氢脆“试验，避开选用危急的缓蚀剂。外表调整外表调整的目的，是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜，以及提高磷化速度。外表调整剂主要有两类，一种是酸性表调剂，如草酸。另一种是胶体钛。两者的应用都格外普及，前者还兼备有除轻锈〔工件运行过程中形成的“水锈“及“风锈“〕的作用。在磷化前处理工艺中，是否选用外表调整工序和选用那一种表调剂都是由工艺与磷化膜的要求来打算的。一般原则是：涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。假设工件在进入磷化槽时，已经二次生锈，最好承受酸性表调，但酸性表调只适合于≥50℃的中温磷化。一般中温锌钙系磷化不表调也行。磷化前预处理工艺是：除油脂--水洗--酸洗--水洗--中和--表调--磷化除油除锈“二合一“--水洗--中和--表调--磷化除油脂--水洗--表调--磷化中和一般就是0.2%～1.0%纯碱水溶液。在有些工艺中对重油脂工件，还增加预除油脂工序。〔1〕1防锈磷化工艺防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年〔对涂油工件而言〕，广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈，防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液，不含氧化类促进剂，并且有高游离酸度。这种铁系磷化处理温度高于95℃，处理时间长达30min以上，磷化膜重大于10g/㎡,并且有除锈和磷化双重功能。这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢，现在应用很少。防锈磷化。加与不加促进剂均可，假设参加硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。通常处80～10010～20min7.5克/㎡以上。锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化，通常承受硝酸盐作为促进剂，处理温度80～90℃，10～15min，磷化膜重大于7.5g/㎡,磷化膜微观构造一般是针片严密堆集型。防锈磷化一般工艺流程：除油除锈--水清洗--外表调整活化--磷化--水清洗--铬酸盐处理--烘干--涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象，承受外表调整活化可细化晶粒。锌系磷化可提高几位甚至几十倍，见表1。1磷化膜与涂油复合对耐蚀性的影响材料裸钢钢+涂油钢+16g/㎡锌磷化钢+锌磷化+涂油

消灭锈蚀时间〔h〕〔ASTMB117-64〕0.515.04.0550.0摘自FreemanDB.PhosphatingandMetalPretreatmentWoodhead-Faukner,1986.2耐磨减摩润滑磷化工艺对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件，它不仅承受一次载荷，而且还有运动摩擦，减摩润滑作用。因此，广泛应用于活塞环，轴承支座，压缩机等零部件。这类耐磨减摩磷化处理70～10010～20min7.5g/㎡。在冷加工行业如：接收、拉丝、挤压、深拉延等工序，要求磷化膜供给减摩润滑性能，一般承受锌系磷化，一是锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层，二是锌系磷化操作温度比较40、6090℃条件下进展磷化处理，磷化时间4～10min，有时甚至几十秒钟即可，磷化膜重量要求3g/㎡便可。工艺流程是：1、耐磨减摩磷化除油除锈水清洗锰系磷化水清洗枯燥涂润滑油脂

2、减摩润滑磷化〔冷加工〕除油除锈水清洗锌系磷化水清洗皂化〔硬脂酸钠〕枯燥漆前磷化工艺供给工序间保护以免形成二次生锈。因此漆前磷化的首要问题是磷化膜必需与底漆有优良的配套性，而磷化膜本身的防锈性是次要的，磷化膜细致、均匀、膜薄。当磷化膜粗厚时，会对漆膜的综合性能产生负效应。磷化体系与工艺的选定主要由：工件材质、油锈程度、几何外形；磷化与涂漆的时间间隔；底漆品种和施工方式以及相关场地设备条件打算。一般来说，低碳钢较高碳钢简洁进展磷化处理，磷化成膜性能好些。对于有锈〔氧化皮〕工件必需经过酸洗工序，而酸洗后的工件将给磷化带来很多麻烦，如工序间生锈泛黄，残留酸液的去除，磷化膜消灭粗化等。酸洗后的工件在进展锌系、锌锰系磷化前一般要进展外表调整处理。在间歇式的生产场合，由于受条件限制，磷化工件必需存放一段时间后才能涂漆，因此要求磷化膜本身具有较好的防锈性。假设存放期在10天以上，一般应承受中温磷化，如中温锌系、中温锌锰系、中温锌钙系等，磷化膜的厚度最好应在2.0～4.5g/㎡之间。磷化后的工件应马上烘干，不宜自然凉干，以免在夹缝、焊接处形成锈蚀。假设存放期只有3～5天，可用低温锌系、轻铁系磷化，烘干效果会好于自然凉干。对于不同涂漆品种的施工方法，如一般空气静电喷漆、静电粉末涂装、电泳涂漆，其总的要求是磷化膜均匀、细致、膜较薄。特别是对静电粉末涂装，电泳电着涂装，要求磷化膜确定不能粗厚。因此轻铁系磷化在粉末涂装和阳极电泳上显示了某些优越性。单室喷淋磷化工艺回各自的槽体中。例如首先喷淋脱脂液，待脱脂液流回脱脂槽后，关闭阀门；然后喷淋水洗，水洗完成后关闭水洗阀门；下一步再喷淋磷化液，这种单室处理方法可实行如下几种工艺流程：脱脂--磷化“二合一“〔轻铁系〕--水清洗--〔铬封闭〕--出件。脱脂--水清洗--磷化--水清洗--〔铬封闭〕--出件脱脂--水清洗--外表调整--磷化--水清洗--〔铬封闭〕--出件备少占用场地小，简便易行，但铺张较大，仅适合于批量少的间歇式生产场合。与此相像的另一种方法，承受外围小容量罐体盛处理液，通过泵与管道抽液后与热水混合后喷淋在工件上到达脱脂、磷化效果，喷淋后药液不回收，这种方法更简洁，但铺张更大。多室“标准“工位磷化工艺：①预脱脂50～70℃1～2min50～702～4min1～2道常温0.5～1.0min④外表调整常温0.5～1.0min⑤磷化35～60℃2～6min⑥水清洗<2道常温0.5～1.0min⑦去离子水洗常温0.5～1.0min⑧铬酸盐处理40～70℃0.5～1.0min180℃处理方式可承受全喷淋、全浸泡、喷淋-浸泡结合三种方式。对家用电器行业一般承受全喷淋方式，它效率高，整个前处理只需要十几分钟即可完成，节约场地设备。汽车行业流行承受喷淋-浸泡相结合的方式。磷化后的铬酸盐处理，可提高整个涂层系统的耐腐蚀性能〔2〕，但由于铬的环境污染问题，因此应慎使用。3mm集中时间〔3mm集中时间〔h〕〔盐雾ASTMB117-64〕去离子水洗铬酸盐处理轻铁系0.54896锌系2.0144240锌钙系1.2216288锌系2.0192312锌钙系2.5264360*1一样混合件磷化处理工艺〔锈蚀工件〕①脱脂40～70℃3～8min②水清洗常温0.5～1.0min③酸洗40～70℃3～8min④水清洗常温0.5min⑤中和常温0.5～1.0min⑥外表调整常温0.5min⑦磷化35～60℃3～10min⑧水清洗常温0.5～1.0min⑨脱离子水洗常温0.5～1.0min⑩铬酸盐水洗40～70℃0.5～1.0min⑾烘干<180℃间生锈等一系列问题。其他各工序均可承受全喷淋或喷-浸相结合的施工方式。对于混合件〔无锈工件、有锈、氧化皮工件同时混合处理〕，承受脱脂除锈“二合一“代替分步脱脂除锈的方法已经应用有几十年的历史，同样可获满足效果。对于酸洗和脱脂除锈“二合一“一般承受非挥发性的无机酸较适宜。〔2〕在磷化工序中，由于各个磷化液生产厂家和就应用厂家基于不同的性能要求，涉及不同配方的磷化液在磷化工艺中应用。但规模商品化应用的也仅只有几大主要类型，如轻铁系、锌系、锰系、锌钙系，所承受的的促进剂根本都是钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、有机硝硝基化合物等。磷化处理温度通常为常温型5～3035～4550～70℃。在磷化配方中，大家或许还经常可见到“三合一“、“四合一“，即除油除锈磷化钝化综合处理剂，由于这类几合一处理剂，在国内外都不提倡承受，这里不作表达。配方组成及性