防銹磷化

作為防護(hù)用的磷化屬厚膜磷化，膜厚達(dá)20um以上，膜重一般10~30g/m2，甚至更重。以此求得良好的防護(hù)性能，零件磷化處理后還要浸油、脂或蠟，以進(jìn)一步提高防腐性能。多見(jiàn)應(yīng)用于堅(jiān)固件、彈簧等。

原則上，這類膜不能用于有機(jī)涂膜的底層，它對(duì)機(jī)械變形很敏感，受到形變時(shí)，膜會(huì)發(fā)生破裂和疏松，致使零件與漆膜分離。此外，涂料消耗很大，光澤度和光潔度差。

（1）慢磷化

槽液由磷酸二氫鋅、磷酸二氫猛、磷酸二氫鐵中的一種或兩種及游離的磷酸組成。由于不含氧化劑，隨著處理面積的增加，F(xiàn)e2+離子濃度不斷升高，沉渣隨之增加。處理時(shí)間需要40~60分鐘。

（2）加速高溫磷化

在上述磷化液中加入N03-、CI03-等，可大大縮短磷化時(shí)間，它們的作用在于氧化鋼鐵與酸反應(yīng)生成的氫離子和鐵的溶解生成的亞鐵離子，能維持溶液中Fe2+的含量終始在一個(gè)水平上。

在含加速劑的磷化液中，鋅的含量盡管開(kāi)始是降低的，但在一定酸比下，槽液使用的整個(gè)過(guò)程能保持在一個(gè)恒定水平，磷化膜的成份不會(huì)由于處理面積的多少而發(fā)生明顯的變化。此外，含加速劑的磷化槽中沉淀物比不含加速劑要明顯減少。磷化膜抗腐蝕性能不變，槽液壽命明顯延長(zhǎng)。

在生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)定期化驗(yàn)并補(bǔ)充溶液，保持形成質(zhì)量均一的膜。零件入槽的方法可以多種，較大的工作用專用吊具或網(wǎng)籃；對(duì)大批量小件，可用滾筒。

出于節(jié)能的目的，磷化溫度下降又不影響足夠厚的膜形成，無(wú)疑是人們追求的方向。最新的研究成果表明，調(diào)整組分可使原來(lái)溫度由92~98℃降至65~85℃，用標(biāo)準(zhǔn)的硫酸銅溶液點(diǎn)滴磷化膜時(shí)間可達(dá)20~30分鐘不銹蝕。

高碳鋼和高碳低合金可形成黑色或深灰黑的膜，中低碳鋼只能形成銀灰至灰色的膜，如果要求黑色磷化膜，可用三種方法：一是磷化前染色，二是黑色磷化（染黑劑加入磷化液），三是磷化后染黑。

表面磷化處理

什么是表面磷化處理？

1、提高耐蝕性。磷化膜雖薄，但由于它是一層非金屬的不導(dǎo)電隔離層，能使金屬工件表面的優(yōu)良導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)椴涣紝?dǎo)體，抑制金屬工件表面微電池的形成，進(jìn)而有效阻止涂膜的腐蝕。

2、提高基體與涂層間或其他有機(jī)精飾層間的附著力。一方面，磷化膜與金屬工件是一個(gè)結(jié)合緊密的整體結(jié)構(gòu)

另一方面，磷化膜具有多孔性，使涂料可以滲透到這些孔隙之中，涂料與磷化膜緊密結(jié)合，附著力提高。

3、提供清潔表面。磷化膜只有在無(wú)油污和無(wú)銹層的金屬工件表面才能生長(zhǎng)，因此，經(jīng)過(guò)磷化處理的金屬工件，可以提供清潔、均勻、無(wú)油脂和無(wú)銹蝕的表面。

4、改善材料的冷加工性能。

5、改進(jìn)表面摩擦性能，以促進(jìn)其滑動(dòng)。

常規(guī)參數(shù)：

溫 度：常溫 比 重：1.38-1.50

顏 色：綠色

配槽參數(shù):

磷 化 液：2.4%-4.8% 促 進(jìn) 劑：0.06%

總 酸 度：14-30點(diǎn) 游 離 酸：0.6-1.4點(diǎn)

促 進(jìn) 劑：0.8-4點(diǎn) P H 值：2.5-3.5

磷化時(shí)間：8-20分鐘

檢測(cè)方法:

總酸度:取工作液10ml至250ml的錐形瓶?jī)?nèi),加入蒸餾水至50ml，滴入3-5滴的酚酞試劑,用0.1N的氫氧化鈉滴定，滴至粉紅為止，讀取0.1N氫氧化鈉的耗用量即總酸度數(shù)。

游離酸:取工作液10ml至250ml的錐形瓶?jī)?nèi),加入蒸餾水至50ml,滴入3-5滴的溴酚蘭試劑, 用0.1N的氫氧化鈉滴定，滴至淺藍(lán)色為止，讀取0.1N氫氧化鈉的耗用量即游離酸度數(shù)。

促進(jìn)劑:用發(fā)酵管裝滿工作液,往發(fā)酵內(nèi)加入3-4克的氨基磺酸,至到不在反應(yīng)為止,準(zhǔn)確的讀取參數(shù)。

PH值: 建議用精密試紙測(cè)定。

配 槽：（以1000L例）

先向磷化槽內(nèi)注入1/4的水，再加入計(jì)算好的促進(jìn)劑0.06kg，再繼續(xù)注入水，當(dāng)水加至3/4時(shí)，再向里面加入計(jì)算好的磷化液48kg，最后補(bǔ)水至1000L。

檢測(cè)總酸度與游離酸度，并用氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)整總酸度與游離酸至標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)內(nèi)。

注 意：用氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)整時(shí)，先用水與計(jì)算好的氫氧化鈉或碳酸鈉溶解完全后，一邊攪拌，一邊慢慢的把氫氧化鈉或碳酸鈉溶液加入磷化槽內(nèi)。

(大國(guó)龍騰運(yùn)轉(zhuǎn)世界 龍出東方 騰達(dá)天下 龍騰三類調(diào)心滾子軸承 劉興邦 )

磷化膜的作用

一、提高金屬表面的涂裝性

涂裝性磷化膜具有多孔性，均勻細(xì)致，涂料滲人到孔隙中，增加涂層的附著力。同時(shí)改性低鋅膜能耐電泳漆電泳過(guò)程中的腐蝕性，增強(qiáng)電泳效果。這些都有利于提高涂膜產(chǎn)品磷化膜+有機(jī)涂層的耐蝕性。鋼鐵表面磷化后涂裝比不磷化直接涂裝耐蝕性提高}2倍。磷化膜對(duì)涂裝產(chǎn)生的作用如下。

①提供工序間保護(hù)，以免引起二次生銹。

②防止涂膜與基材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

③減緩?fù)繉悠茡p，銹蝕在涂層下的擴(kuò)散速度，提高整個(gè)涂層體系的耐蝕性和產(chǎn)品使用壽命。假如金屬直接涂裝時(shí)，當(dāng)涂層破壞時(shí)，在該處發(fā)生微電池腐蝕，由于金屬導(dǎo)電，加上涂層與基體之間的毛細(xì)管現(xiàn)象，把徐層下電解液吸出來(lái)，腐蝕就向四面八方擴(kuò)散，引起膜下的腐蝕和涂層起泡。如果金屬上有磷化膜則不同，腐蝕僅局限于遭到破壞的區(qū)域，這是由于金屬表面為不導(dǎo)電的磷化膜所隔絕，而磷化膜牢固地附著在基體上，防止了電解液的橫向擴(kuò)展，故可有效地抑制膜下腐蝕。

所以，磷化膜成為涂層不可缺少的良好底層，不磷化或磷化效果不佳都無(wú)法保證涂裝質(zhì)量。

二、增進(jìn)金屬表面功能性

①作為碳鋼拉絲成形、鋼板和鋼管冷沖與冷擠成形、金屬毛坯冷嫩成形等冷加工的表層，改善金屬的延展性、減摩性、潤(rùn)滑性、脫模性等。例如沖壓件未磷化處理，即使在沖壓力較小(8. 6 t)和斷面縮減率較小(εF =20%)的情況下，沖件表面仍出現(xiàn)嚴(yán)重戳傷。鋼板經(jīng)磷化處理，沖壓所需壓力較小和能承受斷面縮減率增大，這對(duì)沖壓有好處。當(dāng)磷化膜增厚，盡管沖壓力大(63. 5t)和斷面縮減率高(εF=80%)，沖壓表面依然良好。

②作為金屬加工件表面的耐磨、防銹層。像汽配件(螺絲、螺栓)、模具、運(yùn)動(dòng)承載件(閥門(mén)、活塞環(huán)、齒輪、氣門(mén)挺桿等)、液壓配件(電磁閥)、泵配件(定子、油盤(pán))、磁性件(欽鐵硼)等磷化處理，能起到耐磨、防銹作用。舉例如下。

a.汽車輪胎螺絲、螺栓進(jìn)行中溫鋅系磷化，可以提高絲牙的耐磨性(未磷化絲牙易磨損，無(wú)法使用)，達(dá)到防銹的目的(中性鹽霧試驗(yàn)72h)。

b.鋼凹模磷化后的使用壽命可延長(zhǎng)到10000次以上。

③增加金屬材料的絕緣性。舉例如下。

a.電機(jī)及變壓器用的硅鋼片經(jīng)磷化處理，可提高電絕緣性(絕緣電阻高達(dá)5×107 Ω擊穿電壓240～380V)和耐熱性(占空系數(shù)小)。

b.有一種多晶鐵纖維作為制造吸波涂料的填空料，因?yàn)樗哂泻芎玫碾姶判阅堋５嗑цF纖維的表面電阻率非常低，在涂層內(nèi)部構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，對(duì)電磁波進(jìn)行反射，還影響涂層的表面電阻率，這些都會(huì)對(duì)吸波性能產(chǎn)生影響。為了提高多晶鐵纖維表面的電阻率，必須磷化處理，并要求保證其比飽和磁化強(qiáng)度。采用磁性相鐵系磷化合適(鋅和錳均是非磁性相)。

三、提高金屬切削刀具的使用性能

金屬切削刀具(如高速鋼麻花鉆等)經(jīng)磷化處理后(熱磷化)，可以顯著提高使用壽命(( 2～3倍)和抗腐蝕能力(18倍以上)。原因如下。

①磷化膜導(dǎo)熱性能差，不易使刀具切削刃升溫，從而提高切削刀具壽命。

②磷化膜能改善刀具表面的潤(rùn)滑條件。所以磷化刀具最適合加工鑄鐵或冷卻條件惡劣的工件。

四、改進(jìn)金屬的熱處理效果

磷化膜具有吸收激光的功能，合金鑄鐵激光淬火前磷化處理，增加了工件表面對(duì)激光吸收率，淬火表面硬度高(HRC 50)。

五、提高橡膠壓件的附著力

鋼鐵件末磷化壓橡膠(簡(jiǎn)單除油銹)，其橡膠與基體的附著力較差。工件經(jīng)鋅系磷化處理，能顯著提高橡膠壓件的附著力。

六、增強(qiáng)復(fù)合金屬板材的粘接強(qiáng)度

制造復(fù)合金屬板材時(shí)(鋼板、鍍鋅板等)，其板材表面磷化處理后再粘貼塑料板或PVC彩色薄膜，可以增強(qiáng)金屬板與表面材質(zhì)的粘接強(qiáng)度，提高復(fù)合金屬板材的剪切強(qiáng)度。

七、消除異材工件涂層接觸的腐蝕性

兩種涂裝過(guò)的不同材料的工件混合裝配，會(huì)產(chǎn)生金屬接觸腐蝕問(wèn)題。如鋼/鍍鋅、鋼/鋁棍合裝配的工件，它們之間接觸的地方會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致涂膜的嚴(yán)重剝落。若異材涂裝前磷化處理，便可以消除接觸腐蝕而提高涂膜的附著力。

八、改善電鍍返工件的施鍍性

有些電鍍返工件(角鋼等)因多次退鍍表面粗糙，導(dǎo)電性變差(鐵元素減少，碳元素增多)，施鍍困難。若電鍍前預(yù)磷再沉積，濕鍍性變好，鍍層均勻。