磷化處理影響因素及常見問題

磷化處理影響因素及常見問題磷化處理影響因素及常見問題磷化技術(shù)-2磷化技術(shù)-2101度是反映磷化液濃度的一項指標(biāo)。掌握總酸度的意義在于使磷化液中成膜離子濃度保持在必要的范圍內(nèi)。2響。過高不能成膜，易消滅黃銹；過低磷化液的穩(wěn)定性受威逼H+的含量。掌握游離酸度的意義在于掌握磷化液中磷酸二氫鹽的離解度，把成膜離子濃度掌握在一個必需的范圍。磷化液在使用留意緩慢參加，充分?jǐn)嚢?，否則堿液局部過濃會產(chǎn)生不必要的殘渣，消滅越加堿，游離酸度越高的現(xiàn)象。單看游離酸度和總酸度是沒有實際意義的，必需一起考慮。3的說酸比都在5~30成膜速度慢，磷化時間長，所需溫度高。酸比較大的配方，成膜速度快，磷化時間短，所需溫度低。因此必需掌握好酸比。4鍵因素。不同的配方都有不同的溫度范圍，實際上，他在控制著磷化液中的成膜離子的濃度。溫度高，磷酸二氫鹽的離解度大，成膜離子濃度相應(yīng)高些，因此可以利用此種關(guān)系在降低溫度的同時提高酸比，同樣可到達成膜，其關(guān)系如下：706050403020℃1/51/71/101/151/201/25生產(chǎn)單位確定了某一配方后，就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格掌握好溫度，溫度過高要產(chǎn)生大量沉渣，磷化液失去原有平衡。溫度過低，成膜離子濃度總達不到濃度積，不能生成完整磷化膜。溫度過高，磷化液中可溶性磷酸鹽的離解度加大，成膜離子濃度大幅度提高，產(chǎn)生不必要的沉渣，白白鋪張了磷化液中的有效低溫磷化液在溫度失控而上升時，H2PO4→H++PO43-的離解反響向右進展，從而使磷酸根濃度上升，產(chǎn)生磷酸鋅沉淀，使磷化液的酸比自動上升。當(dāng)磷化液恢復(fù)到原有的溫度時，原有的平衡并不能恢復(fù)。因此實際中，當(dāng)磷化液超過肯定溫度后，再降低到原來的溫度時，假設(shè)不進展調(diào)整，就有可能磷化不上。從削減沉渣，穩(wěn)定槽液，保證質(zhì)量來看，磷化液的溫度變化越小越好。5成膜量缺乏，不能形成致密的磷化膜層。時間過長，由于結(jié)二、促進劑的影響磷化液中的促進劑，主要指某些氧化劑。氧化劑是作為陰極去極化劑而在磷化配方中承受的一種化學(xué)反響型的加速劑。他的主要作用是加速氫離子在陰極的放電速度，促使磷化第一階段的酸蝕速度加快，因此可以稱為金屬腐蝕的催化劑。當(dāng)金屬外表接觸到磷化液時，首先發(fā)生以下反響：Fe+2H+→Fe2++H2↑這個反響能夠消耗大量的氫離子，促使固液界面的PH上升，進而促使磷化液中的磷酸二氫鹽的三級離解平衡右移，以致使鋅離子濃度和磷酸根濃度在界面處到達溶度積而成膜。假設(shè)不添加一些有效物質(zhì)，陰極析出的氫氣的滯留會造成陰極極化，使反響不能連續(xù)進展，因而磷酸鹽膜的沉積也不能連續(xù)下去。因此凡能加速這個反響的物質(zhì)，必能加速磷化。氧化劑正是起著陰極去極化的作用而加速反響。常用的氧化劑有硝酸鹽、亞硝酸鹽、雙氧水、溴酸鹽、碘酸鹽、鉬酸鹽、有機硝基化合物、有機過氧化物等。最常用的主要是硝酸鹽、氯酸鹽、亞硝酸鹽。亞硝酸鹽的缺點是在酸性磷化液中不穩(wěn)定，簡潔分解，需不斷補充，否則磷化膜極易發(fā)黃。他分解產(chǎn)生的酸氣易使未磷化的濕工件生銹。氯酸鹽雖然不能產(chǎn)生酸性氣體，在酸液中也穩(wěn)定，但是他會使氯離子留在工件上，會帶來很大的后患。一方面污染電泳槽液，另一方面留在涂層下，會加快腐蝕速度。過氧化氫尤其獨特的優(yōu)點，他的復(fù)原產(chǎn)物是水，他是工業(yè)開發(fā)中最強的氧化劑。使用的濃度很低，大約0.01~0.1g/L，但是他在酸中更不穩(wěn)定，掌握要求很高。此外還有更奇異的有機氧化復(fù)原劑，比方蒽醌類衍生物。從原理上看，這上一種不消耗的循環(huán)使用的加速劑，他只起氧化載體的作用，利用其氧化性醌先與磷化第一階段產(chǎn)生的氫氣作用，自身被復(fù)原成酚，再用強制方法使磷化液與氧氣接觸，發(fā)生復(fù)原反響，又恢復(fù)成醌，同時賜予磷化膜形成反響時必要的氧化電勢。目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的是硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、有機硝基化合物、雙氧水的不同組合。硝酸鹽、氯酸鹽、有機硝基化合物等在磷化液中都較穩(wěn)定，除定期抽查外，一般不進展日常檢測。而亞硝酸鹽則需隨時檢測。濃度不夠時，馬上反映在磷化膜外觀泛黃生銹，因此必需重視。各種加速劑系統(tǒng)的性能加 性 能硝酸鹽 加速性高，穩(wěn)定性好硝酸鹽+亞硝加速性高，穩(wěn)定性好酸鹽氯酸鹽 加速性高，穩(wěn)定性好，但要復(fù)原出氯離子氯酸鹽+亞硝加速性高，穩(wěn)定性低，有氯離子復(fù)原出酸鹽高氮有機化合用量少，穩(wěn)定性高，但有復(fù)原物積存有物 的色澤深，影響測定氯酸鹽+有機加速性高，復(fù)原物的色澤影響測定含氮化合物過氧化氫 加速性高，穩(wěn)定性低88酸鹽+硝酸鹽加速性高，穩(wěn)定性低三、被處理鋼材外表狀態(tài)的影響近來的爭論覺察說明作為磷化膜基底的金屬材料的外表狀態(tài)對磷化質(zhì)量影響很大?，F(xiàn)歸納如下：1鋼鐵外表碳的污染對磷化處理格外不利，磷化膜質(zhì)量差。碳濃度大的鋼板耐式性差。碳濃度高的部位，磷酸鋅結(jié)晶不能析出，造成磷化膜缺陷，鹽霧試驗中會早期起泡和剝落。因此選材時就應(yīng)留意這一點。2鋼鐵外表氧化膜的厚度直接影響磷化及效果。用偏光分析氧化膜與耐蝕性之間關(guān)系后覺察：當(dāng)氧化膜厚度小于16*10-6mm時較好。氧化膜過厚則耐蝕性差，當(dāng)消滅蘭色的氧化膜時，常常磷化不上。3有報導(dǎo)在轉(zhuǎn)變熱處理溫度等鋼板制造條件時，鋼板外表有不同的結(jié)晶方位，而結(jié)晶方位的不同又影響著磷化性。試驗認(rèn)為：〔111〕面反響性高，其在有氧化劑存在時比其他結(jié)晶防衛(wèi)有較大的溶解度，這有利與磷化反響第一步驟——酸蝕，無疑也有利于整個磷化過程。4由于熱力學(xué)和金屬物理學(xué)方面的緣由會使冷軋鋼板組成元素在外表濃化，在不同的熱處理條件下將消滅的錳突然磷的表面濃化。當(dāng)錳濃化高時，磷化反響良好。另一方面，P的濃化將延遲晶核的形成和生長，劣化反響性，濃化的P的氧化物，推遲了鐵的溶解，使磷化性降低。而外表的錫、鋁、鈦、鉻、鉛等會使磷化結(jié)晶粗大，造成耐蝕性降低。5鍍鋅板是否經(jīng)過鈍化對磷化效果有很大的影響。經(jīng)過鈍化處理后的鍍鋅板磷化性差，所生成的結(jié)晶雜亂粗大。熱浸鍍鋅與電鍍鋅板相比，前者的磷化性差，后者的磷化性好。各種合金的鍍鋅板磷化差異也很大。綜上所述，在進展磷化處理前，應(yīng)領(lǐng)先對所處理的材質(zhì)進展具體的了解，只有這樣，才能選擇好適宜的工藝及配方。四、磷化前外表調(diào)整處理的影響所謂磷化外表調(diào)整句是承受磷化外表調(diào)整劑使需要磷化的金屬外表轉(zhuǎn)變微觀狀態(tài)，促使磷化過程中形成結(jié)晶細小的、均勻、致密的磷化膜。或高溫強堿清洗對薄層磷化影響最明顯。爭論結(jié)果說明，冷軋鋼板外表存在著一層厚度為〔50~150〕*10-10m的四氧化三鐵和三氧化二鐵的完整氧化層，磷酸鹽結(jié)晶就在此根底上生成，得到完整致密的磷化膜。假設(shè)經(jīng)過酸洗，則只剩下30*10-10m以下的三氧化二鐵氧化層，過于薄且不完整，所以很難得到良好均勻的磷化膜，還由于酸洗外表產(chǎn)生析碳，也影響磷化膜的形成。對于高溫或強堿清洗，由于鋼板外表上的活性點轉(zhuǎn)變成氧化物或氫氧化物，使構(gòu)成磷化膜的結(jié)晶晶核削減，因而促使生成稀疏粗大的結(jié)晶，影響磷化質(zhì)量，尤其是低溫薄層里邊化及低鋅磷化對預(yù)處理特別敏感，不進行外表調(diào)整處理，就難形成磷化膜。最初承受的是3~5用效果更好的磷酸鈦膠體溶液處理，由于膠粒外表能很高，對物體外表有極強的吸附作用，膠體微粒吸附在零件外表上形成均勻的吸附層，在磷化時，這層極薄的吸附層就是一層分布均勻，數(shù)量極多的磷酸鹽結(jié)晶晶核，因而促進結(jié)晶均勻快速形成，限制了大晶體的生長，結(jié)果就促使了磷化膜的細化和致密，提高了成膜性，縮短了磷化時間，降低膜厚，同時也能消退鋼鐵外表狀態(tài)的差異對磷化質(zhì)量的影響。在工藝生產(chǎn)中，外表調(diào)整劑的用量約為0.5g/m2，在生產(chǎn)中應(yīng)留意保持槽液的良好，避開沉淀。另外應(yīng)防止堿酸及磷化液進入外表調(diào)整工作液，以防止工作液因污染而失效。五、磷化工藝〔含設(shè)備〕治理方面的影響除了磷化處理劑及被處理鋼材的影響外，很多影響因素存在于磷化工藝及治理方面。1磷化工藝包括脫脂、除銹、外表調(diào)整、磷化、鈍化及各工序間的水洗，有的還包括水洗后的烘干。一般期望除銹工序不安排在前處理生產(chǎn)線上，他會造成很大的弊端。酸霧對生產(chǎn)線環(huán)境的污染易造成零件再度生銹，零件焊縫處很難洗凈，造成耐蝕性大幅度下降。因此要加強防銹，讓冷軋板不通過酸洗，非酸洗的在成型前先進展酸洗。2生產(chǎn)實踐中，由于竄水、加熱系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、加料系統(tǒng)等方面的緣由，造成很多磷化質(zhì)量問題。這就要求對設(shè)備構(gòu)造進展治理和要求：3工藝治理是必不行少的環(huán)節(jié)，因此必需嚴(yán)格掌握各道工序的工藝參數(shù)。在生產(chǎn)中每天對工藝參數(shù)加以檢測。工序預(yù)脫脂表調(diào)

控 制 項 堿度、溫度、噴射壓力、噴嘴噴射狀況堿度、溫度、噴射壓力、浸漬攪拌壓力、噴嘴狀況堿度、噴射壓力、或浸漬攪拌壓力、噴嘴狀況Ti濃度、PH值〔或總堿度〕、噴射攪拌壓力噴嘴狀況

每班倆次每班數(shù)次磷化 總酸度、游離酸度、溫度、噴射或浸漬攪拌壓力、促進劑濃度、磷化每班數(shù)次膜外觀〔目測〕、噴嘴狀況、換熱器進出口壓力水洗 總酸度〔污染度〕、噴嘴狀況、噴射或浸漬攪拌壓力鈍化 Cr6+、Cr3+濃度、PH值、噴射壓力、噴嘴工作狀況去離子水洗烘干

電導(dǎo)率〔含滴水電導(dǎo)率〕、噴射壓力、噴嘴工作狀況溫度、抽風(fēng)機狀況

每班倆次上述全部掌握工程對磷化都有不同程度的影響。此外，每周要測一次槽液含渣量〔要求V//V<體積分?jǐn)?shù)0.5%〕，每月測一次脫脂液含油量〔要求<4g/L〕。此外，設(shè)備維護也很重要，要做到準(zhǔn)時換槽。除磷化液外，一般槽液更換期均不超過三個月。磷化換熱器應(yīng)定期用硝酸清洗一次，以保證管道暢通。噴嘴、噴管也要進展疏通，保證暢通。4、材料間配套及其他相關(guān)工程的影響磷化劑與其前后處理材料間有肯定相關(guān)性。如酸洗及高堿度的脫脂處理后，鋼材外表發(fā)生變化，不利于磷化，必需協(xié)作外表調(diào)整劑才能進展低鋅薄膜磷化。配槽用的工業(yè)水質(zhì)也有800μS/cm。高，易產(chǎn)生外表硬化，后馬上涂防銹油生銹高，易產(chǎn)生外表硬化，后馬上涂防銹油生銹〇應(yīng)當(dāng)無銹加強庫存治理及工序間治理，加強防銹工程因素大小要求留意事項，緣由說明及措施原鋼鐵廠〇——高磷化條件防銹油▲結(jié)拋光研磨的外表活性加強防銹拋光研磨▲最好沒有酸洗▲最好沒有盡可能以機械方法除中和、表調(diào)、磷化脫脂壓力▲——脂、濃度、溫度過高，對磷化不利噴嘴方向▲——的噴到被處理物上噴霧量▲——V噴嘴堵塞▲最好無下〕1/3油的積蓄%△0.4液水洗溫度〇40降到不影響脫脂后的導(dǎo)致黃銹污染度▲微堿性或防止下道工序的酸洗中性液超位噴霧〔調(diào)整噴其呈中性PH▲8.0~9.5假設(shè)磷化液竄入，會使PHTi〇規(guī)定含量過低外表調(diào)整效果差噴嘴堵塞▲無均勻致密磷化液超▲最好無把磷化入口端第一環(huán)V水〕內(nèi)側(cè)磷化總酸度▲——均如此〕酸比加速劑▲▲————加，材料消耗增多溫度▲——藥品補充▲連續(xù)定量否則總酸度和游離酸定壓力/Mpa△0.07~0.1運輸鏈?！獎傔M入磷化區(qū)的零件動將可能銹蝕噴嘴方向▲射方向——噴霧量/(L.min)-1▲80噴在處理物上噴嘴堵塞〇噴嘴堵塞〇無1/3磷化后水洗污染度△0.3消退磷化液超位噴霧洗過程中，噴嘴最易流量溫度△常溫——5、磷化后的鈍化處理磷化后的鈍化處理均指對磷化膜承受含鉻的酸性水溶液補充處理。這樣可以進一步提高磷化膜的耐蝕性。鈍化的作用有以下倆方面：一是使磷化膜空隙中的暴露的金屬進一步氧化，或生成鉻化層，填補磷化膜孔隙，使其穩(wěn)定于大氣之中，以便提高磷化膜單層的防銹力量，也稱為封閉處理。二是通過含鉻的酸性處理液處理，可以去掉磷化膜表層疏松構(gòu)造及包含在其中的各種水溶性殘留物，降低磷化膜在電泳時的溶解量，以提高涂抹的耐蝕性。6磷化膜水洗后烘干有倆個目的。一是為后面溶劑型涂料施工做預(yù)備，以去除外表水分。二是進一步提高涂裝后膜的耐蝕性。作為提高性能的磷化后的烘烤，其溫度應(yīng)在〔130~150〕度，否則，只起去除水分、表干的作用。7最先承受的是浸漬法，由于其處理時間長，后來承受了噴射法，同時對磷化液進展了改進，是處理時間縮〔1~3〕就需承受浸漬法，而噴淋則會使有的地區(qū)磷化不上。此外，浸漬法比噴淋法處理后的磷化膜性能好的多，故現(xiàn)在仍舊廣泛應(yīng)用在實際生產(chǎn)中。不同的磷化處理方式對磷化膜特性的影響如下：噴射式噴射式浸漬式方法工程P/P+H(%〕結(jié)晶尺寸50~701~210~3090~1002~3<=10結(jié)晶外形針狀粒狀、棒狀重金屬含有量/(mg/m-2)0~1510~50耐堿性△~〇▲耐水二次附著性X~△〇~▲耐疤形腐蝕性X~△〇~▲物性〔屈曲性〕△~〇〇鍍鋅板適應(yīng)性X~△〇~▲磷化常見故障及處理方法故障 產(chǎn)生原因及糾注：優(yōu)——▲、△、〇、X——劣。注：優(yōu)——▲、△、〇、X——劣。粗糙多孔

1、 游離酸含量高；2、 硝酸根含量缺乏；3、 和清洗；4、 亞鐵離子含量過多用雙氧無明顯結(jié)晶性差和生銹

水調(diào)整；5、 度和時間。1、總酸度含量高，加水稀釋溶液或加碳酸鹽