防磷化工藝分類和應(yīng)用 防銹磷化工藝流程

防磷化工藝分類和應(yīng)用防銹磷化工藝流程磷化的分類1、鋅系磷化：又稱灰磷，形成灰—暗灰色磷化膜，磷化膜重1.5-3.5g/m2，主要用于涂裝底層，提高涂層的結(jié)合力和防腐蝕能力。2、鐵系磷化：又稱彩磷，形成藍(lán)—金黃—彩虹色磷化膜，磷化膜重0.3-0.6g/m2，主要用于涂裝底層，提高涂層的結(jié)合力和防腐蝕能力。3、錳系磷化：又稱黑色磷化，形成深灰—黑色磷化膜，磷化膜重5.0-20g/m2，浸防銹油或皂化后，用于零部件的長期防銹。4、多功能磷化：又稱三合一磷化，一次性完成除油、除銹、磷化功能，形成藍(lán)—藍(lán)紫—灰色磷化膜，用于大型設(shè)備、小批生產(chǎn)涂裝前處理。防銹磷化工藝磷化工藝的早期應(yīng)用是防銹，鋼鐵件經(jīng)磷化處理形成一層磷化膜，起到防銹作用。經(jīng)過磷化防銹處理的工件防銹期可達(dá)幾個(gè)月甚至幾年（對(duì)涂油工件而言），廣泛用于工序間、運(yùn)輸、包裝貯存及使用過程中的防銹，防銹磷化主要有鐵系磷化、鋅系磷化、錳系磷化三大品種。鐵系磷化的主體槽液成分是磷酸亞鐵溶液，不含氧化類促進(jìn)劑，并且有高游離酸度。這種鐵系磷化處理溫度高于95℃，處理時(shí)間長達(dá)30min以上，磷化膜重大于10g/m2,并且有除銹和磷化雙重功能。這種高溫鐵系磷化由于磷化速度太慢，現(xiàn)在應(yīng)用很少。錳系磷化用作防銹磷化具有最佳性能，磷化膜微觀結(jié)構(gòu)呈顆粒密堆集狀，是應(yīng)用最為廣泛的防銹磷化。加與不加促進(jìn)劑均可，如果加入硝酸鹽或硝基胍促進(jìn)劑可加快磷化成膜速度。通常處理溫度80～100℃，處理時(shí)間10～20min，膜重在7.5克/m2以上。鋅系磷化也是廣泛應(yīng)用的一種防銹磷化，通常采用硝酸鹽作為促進(jìn)劑，處理溫度80～90℃，處理時(shí)間10～15min，磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微觀結(jié)構(gòu)一般是針片緊密堆集型。防銹磷化一般工藝流程：除油除銹——水清洗——表面調(diào)整活化——磷化——水清洗——鉻酸鹽處理——烘干——涂油脂或染色處理通過強(qiáng)堿強(qiáng)酸處理過的工件會(huì)導(dǎo)致磷化膜粗化現(xiàn)象，采用表面調(diào)整活化可細(xì)化晶粒。鋅系磷化可采用草酸、膠體鈦表調(diào)。錳系磷化可采用不溶性磷酸錳懸浮液活化。鐵系磷化一般不需要調(diào)整活化處理。磷化后的工件經(jīng)鉻酸鹽封閉可大幅度提高防銹性，如再經(jīng)過涂油或染色處理可將防銹性提高幾倍甚至幾十。耐磨減摩潤滑磷化工藝對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)、齒輪、制冷壓縮機(jī)一類工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運(yùn)動(dòng)摩擦，要求工件能減摩、耐摩。錳系磷化膜具有較高的硬度和熱穩(wěn)定性，能耐磨損，磷化膜具有較好的減摩潤滑作用。因此，廣泛應(yīng)用于活塞環(huán)，軸承支座，壓縮機(jī)等零部件。這類耐磨減摩磷化處理溫度70～100℃，處理時(shí)間10～20min，磷化膜重大于7.5g/m2。在冷加工行業(yè)如：接管、拉絲、擠壓、深拉延等工序，要求磷化膜提供減摩潤滑性能，一般采用鋅系磷化，一是鋅系磷化膜皂化后形成潤滑性很好的硬脂酸鋅層，二是鋅系磷化操作溫度比較低，可在40、60或90℃條件下進(jìn)行磷化處理，磷化時(shí)間4～10min，有時(shí)甚至幾十秒鐘即可，磷化膜重量要求≥3g/m2便可。工藝流程是：耐磨減摩磷化減摩潤滑磷化（冷加工）除油除銹除油除銹水清洗水清洗錳系磷化鋅系磷化水清洗水清洗干燥皂化（硬脂酸鈉）涂潤滑油脂干燥漆前磷化工藝涂裝底漆前的磷化處理，將提高漆膜與基體金屬的附著力，提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕能力；提供工序間保護(hù)以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問題是磷化膜必須與底漆有優(yōu)良的配套性，而磷化膜本身的防銹性是次要的，磷化膜細(xì)致密實(shí)、膜薄。當(dāng)磷化膜粗厚時(shí)，會(huì)對(duì)漆膜的綜合性能產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。磷化體系與工藝的選定主要由：工件材質(zhì)、油銹程度、幾何形狀；磷化與涂漆的時(shí)間間隔；底漆品種和施工方式以及相關(guān)場地設(shè)備條件決定。一般來說，低碳鋼較高碳鋼容易進(jìn)行磷化處理，磷化成膜性能好些。對(duì)于有銹（氧化皮）工件必須經(jīng)過酸洗工序，而酸洗后的工件將給磷化帶來很多麻煩，如工序間生銹泛黃，殘留酸液的清除，磷化膜出現(xiàn)粗化等。酸洗后的工件在進(jìn)行鋅系、鋅錳系磷化前一般要進(jìn)行表面調(diào)整處理。在間歇式的生產(chǎn)場合，由于受條件限制，磷化工件必須存放一段時(shí)間后才能涂漆，因此要求磷化膜本身具有較好的防銹性。如果存放期在10天以上，一般應(yīng)采用中溫磷化，如中溫鋅系、中溫鋅錳系、中溫鋅鈣系等，磷化膜的厚度最好應(yīng)在2.0～4.5g/m2之間。磷化后的工件應(yīng)立即烘干，不宜自然晾干，以免在夾縫、焊接處形成銹蝕。如果存放期只有3～5天，可用低溫鋅系、輕鐵系磷化，烘干效果會(huì)好于自然涼干。（1）、單室噴淋磷化工藝整個(gè)前處理工藝只有一個(gè)噴室，在噴室的下面有多個(gè)貯液槽體，不同的處理液噴淋工件后流回各自的槽體中。例如首先噴淋脫脂液，待脫脂液流回脫脂槽后，關(guān)閉閥門；然后噴淋水洗，水洗完成后關(guān)閉水洗閥門；下一步再噴淋磷化液，這種單室處理方法可實(shí)行如下幾種工藝流程：脫脂——磷化“二合一”（輕鐵系）——水清洗—（鉻封閉）——出件脫脂——水清洗——磷化——水清洗—（鉻封閉）——出件脫脂——水清洗——表面調(diào)整——磷化——水清洗——（鉻封閉）——出件這種磷化工藝一般不提倡安排酸洗工序，以免造成設(shè)備腐蝕或產(chǎn)生工序間銹蝕。單室工藝設(shè)備少占用場地小，簡便易行，但浪費(fèi)較大，僅適合于批量少的間歇式生產(chǎn)場合。與此相似的另一種方法，采用外圍小容量罐體盛處理液，通過泵與管道抽液后與熱水混合后噴淋在工件上達(dá)到脫脂、磷化效果，噴淋后藥液不回收，這種方法更簡單，但浪費(fèi)更大。（2）、多室“標(biāo)準(zhǔn)”工位磷化工藝：①預(yù)脫脂50～70℃1～2min②脫脂50～70℃2～4min③水清洗1～2道常溫0.5～1.0min④表面調(diào)整常溫0.5～1.0min⑤磷化35～60℃2～6min⑥水清洗<2道常溫0.5～1.0min⑦去離子水洗常溫0.5～1.0min⑧鉻酸鹽處理40～70℃0.5～1.0min⑨烘干低于180℃處理方式可采用全噴淋、全浸泡、噴淋-浸泡結(jié)合三種方式。對(duì)家用電器行業(yè)一般采用全噴淋方式，它效率高，整個(gè)前處理只需要十幾分鐘即可完成，節(jié)省場地設(shè)備。汽車行業(yè)流行采用噴淋-浸泡相結(jié)合的方式。表面調(diào)整工序并非必須，表面調(diào)劑加到脫脂槽內(nèi)也可達(dá)到相同效果。磷化后的去離子水洗必不可少。磷化后的鉻酸鹽處理，可提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性能，但由于鉻的環(huán)境污染問題，因此應(yīng)慎使用。（3）、混合件磷化處理工藝（銹蝕工件）①脫脂40～70℃3～8min②水清洗常溫0.5～1.0min③酸洗40～70℃3～8min④水清洗常溫0.5min⑤中和常溫0.5～1.0min⑥表面調(diào)整常溫0.5min⑦磷化35～60℃3～10min⑧水清洗常溫0.5～1.0min⑨脫離子水洗常溫0.5～1.0min⑩鉻酸鹽水洗40～70℃0.5～1.0min⑾烘干<180℃除非有足夠的理由，酸洗工序一般不采用噴淋處理方式，噴淋會(huì)帶來設(shè)備腐蝕以及工件工序間生銹等一系列問題。其他各工序均可采用全噴淋或噴-浸相結(jié)合的施工方式。對(duì)于混合件（無銹工件、有銹、氧化皮工件同時(shí)混合處理），采用脫脂除銹“二合一”代替分步脫脂除銹的方法已經(jīng)應(yīng)用有幾十年的歷史，同樣可獲滿意效果。對(duì)于酸洗和脫脂除銹“二合一”一般采用非揮發(fā)性的無機(jī)酸較適宜。磷化工藝操作主意事項(xiàng)（1）、脫脂除油：磷化前要將工件表面的油脂清洗干凈，否則會(huì)影響磷化膜均勻性、防蝕性及涂層附著力。（2）、酸性除銹：除油后應(yīng)把工件表面的銹層及氧化膜清除，以免影響磷化膜的均勻生長。（3）、中和：通過酸堿中和反應(yīng)原理，洗凈管材類內(nèi)表面、焊接夾縫殘酸，提高磷化膜的防腐蝕性能。（4）、表調(diào)：使工件表面覆蓋一層活化中心，有利于磷化膜沉積于工件表面；另外使工件表面酸堿度適當(dāng)，處于成膜反應(yīng)的最佳