磷化工艺，什么是磷化处理

1，什么是磷化处理

磷化是指磷酸盐转化膜,金属表面磷化后具有一定的防锈等耐蚀性,也有的磷化处理是用于漆前打底,为了增加漆膜的结合力.

什么是磷化处理

2，铁件表面磷化的工艺

存在，不影响

工件表面磷化后，存在磷化层，二期焊接对于磷化层有部分破坏作用。因磷化膜为不良导体，故磷化后焊接相对难度较大你可采用原有工艺焊接后在进行磷化处理注意控制磷化工艺质量

发黑处理是将钢铁材料在碱溶液中进行氧化处理，使其表面生成一层四氧化三铁的黑色磷化工艺的出现，很好地解决了这个问题。铸铁、钢铁工件的黑色磷化工艺就

铁件表面磷化的工艺

3，什么叫环保磷化

磷化处理是一种利用磷化处理剂与金属进行化学反应而在其表面形成磷酸盐化学转化膜的工艺过程，这种磷酸盐转化膜称为磷化膜。由于磷化膜兼具良好的吸附性、润滑性，绝缘性和耐蚀性，所以磷化工艺在汽车、轮胎、机械制造、航空航天和家用电器等领域有着广泛的应用。近年来，随着社会化的健康及环保要求的不断提高，在提高处理性能的同时，实现处理过程的无毒环保成为金属表面前处理领域的主要研究方向，目前这方面的研究工作集中在无毒环保磷化和完全摒弃含磷配方的全新工艺两个方面。

什么叫环保磷化

4，冷挤压之前的磷化和皂化工艺是怎样的

你好：磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用磷化流程一、去油（化学品：脱脂剂或除油剂）。好坏一般以表面有没有油为标准二、清水过滤三、去锈（化学品：盐酸）表面一定不可以残留锈迹。如果没有生锈最好不要过酸四、中和（化学品：纯碱）PH值在11-12 五、清水过滤六、表调七、磷化八、清水过滤皂化反应是碱催化下的酯水解反应，尤指油脂的水解。狭义的讲，皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠混合，得到高级脂肪酸的钠盐和甘油的反应。这个反应是制造肥皂流程中的一步，因此而得名。脂肪和植物油的主要成分是甘油三酯，它的碱水解方程式为：CH2OCOR| 加热CHOCOR + 3NaOH ----> 3R-COONa + CH2OH-CHOH-CH2OH|CH2OCORR基可能不同，但生成的R-COONa都可以做肥皂。常见的R-有：C17H33-：8-十七碳烯基。R-COOH为油酸。C15H31-：正十五烷基。R-COOH为软脂酸。C17H35-：正十七烷基。R-COOH为硬脂酸。油酸是单不饱和脂肪酸，由油水解得；软、硬脂酸都是饱和脂肪酸，由脂肪水解得。如果使用KOH水解，得到的肥皂是软的。向溶液中加入氯化钠可以分离出脂肪酸钠，这一过程叫盐析。高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，经填充剂处理可得块状肥皂。

冷挤压一般使用锌系磷化，主要成分磷酸二氢锌，中温磷化，皂化工艺就是在磷化后涂覆皂液然后烘干。磷化加皂化的主要目的是润滑，以利于塑性变形。与此类似，锰系磷化涂层钢丝绳也是利用磷化膜，提高基体的耐磨损和耐腐蚀能力，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的三倍。

5，钢材上如何磷化

钢铁的磷化处理一、概述钢铁零件在含有锰、铁锌、钙的磷酸盐溶液中，进行化学处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做磷化处理（或称磷酸盐处理）。二、磷化膜的外观及组成 1、外观：由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色，特殊工艺可实现纯黑色、红色及彩色。 2、组成：磷酸盐[Me3(PO4)2]或磷酸氢盐(MeHPO4)晶体组成。三、特点 1、大气条件下稳定，与钢铁氧化处理相比，其耐腐蚀性较高，约高2-10倍，再进行重铬酸盐填充，浸油或涂漆处理，能进一步提高其耐腐蚀性。 2、具有微孔隙结构，对油类、漆类有良好的吸附能力。 3、对熔融金属无附着力。 4、磷化膜有教高的电绝缘性能。 5、厚度一般为10-20μm，因为磷化膜在形成过程中相应地伴随着铁进行溶解，所以尺寸改变较小。四、用途 1、防腐。 2、涂装底层，润滑性，再冷变形加工工艺中，能氧化摩擦，减少加工裂纹和表面拉伤。 3、要用来防止粘附低熔点的熔融金属。 4、变压器、电机的转子、定子及其他电磁装置的硅钢片均用磷化处理，而原金属的机械性能、强度、磁性等基本不变。五、小结所需用的设备简单，操作方便，成本低，生产效率高，保护膜又有不少优点，因此在汽车、船舶、机器制造及航空工业都得到广泛的应用。六、磷化种类用于生产的磷化处理方法有：高温、中温、低温的磷化处理，四合一磷化处理及黑色磷化处理等。 1、高温磷化处理：在90-98℃的温度下进行，溶液的游离酸度于总酸度的比值为1∶6-9，处理时间为15-20分钟。特点：耐腐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较高，速度快，磷化膜粗细均匀。溶液加热时间长，挥发量大，成分变化快，磷化膜易夹杂沉淀，沉淀物难清理。 2、中温磷化处理：在60-70℃的温度下进行。溶液游离酸度与总酸度比值为1∶（10-15），处理时间为7-15分钟。特点：溶液稳定，磷化速度快，生产效率高，容易成分复杂，难配制。 3、常温磷化处理：在室温下进行，溶液的游离酸度与总酸度的比值为1∶（20-30），处理时间为10-15分钟。特点：不需加热，消耗少、成本低、稳定、耐腐蚀性差、结合力低、耐热性低。七、各种因素的影响 1、总酸度和游离酸度的影响： 1）总酸度：提高总酸能加速磷化反应，使膜层薄而细致。过高，常常使膜层过薄。过低，磷化速度缓慢，膜层厚而粗糙。 2）游离酸度：过高会使磷化反应时间延长，磷化膜晶粒粗大多孔，耐腐蚀性降低，亚铁离子含量容易上升，溶液里的沉淀容易增多。过低，磷化膜薄甚至没有磷化膜。 3）酸度调整：当游离度过底时，可加入磷酸锰铁盐和磷酸二氢锌，约5-6g/升，升高1“点”，同时总酸升高5“点”左右，过高用ZnO、ZnCO3、MnCO3或Zn(OH)2中和，0.5-1g/ 升，降低1“点”，加入后如果游离酸没有显著下降，表明溶液中磷酸锌盐含量较高，这时应加水冲淡调整溶液。当总酸过低时，可加入硝酸锌，20-22g/升或硝酸锰大约在40-45g/升，可升高10个“点”，高时可用水稀释来降低。 2、 Zn+2离子：加快磷化速度，使磷化膜致密，结晶闪硕有光。低时，磷化膜疏松发暗。过高（特别是在Fe+2和P2O3较高时），晶粒粗大，排列紊乱，脆弱且其中白灰较多。 3、 Mn+2离子：可以提高磷化膜的硬度，附着力和耐腐蚀性，颜色加深，结晶均匀，过高，膜不易生成。 4、 Fe+2离子：在高温磷化中Fe+2很不稳定，易被氧化为Fe+3离子转变为磷酸铁沉淀，从而导致磷化液浑浊，游离酸升高。在常温磷化溶液中，保持一定数量的Fe+2，能大大提高磷化层的后度，机械强度和防护能力，工作范围也比较宽。但Fe+2易被氧化成Fe+3离子而沉淀出来，转变为磷酸高铁，溶液呈乳白色时，结晶几乎不能生成，质量十分低劣。当磷化液中含有少量（0.01-0.03g/L）一氧化氢时，Fe+2即相对稳定，这时，溶液中因有少量 Fe(NO)+2络离子，而呈棕绿色。稳定Fe(NO)+2的条件： 1）溶液温度不超过70℃ 较高的硝酸根含量和锰含量。亚铁离子过高时，中温磷化膜晶粒粗大，表面有白色浮灰，防护能力降低，耐热性也有所降低。中温磷化Fe+2(1-3.5g/L)，常温0.5-2g/L。 2）过多的亚铁离子可以用双氧水除去，每降低1g，约需30%H2O21ml和ZnO0.5g。 5、 P2O5: 能加速磷化速度，使膜疏密，晶粒闪烁发光。低时，膜致密性和耐腐蚀性均差，甚至会磷化不上。过高时，膜结晶排列絮乱，附着力降低表面灰白较多。 6、 NO3根离子：硝酸根可以加快磷化速度，提高磷化膜的致密性，并且可降低磷化槽温度的条件下进行处理。在适当条件下，硝酸根与钢铁作用生成少量的NO,促使亚铁离子稳定。含量高时，高温磷化膜变薄使中温磷化溶液中亚铁离子聚积过多，使常温磷化膜易出现黄色锈迹。 7、 F离子：是一种有效活化剂，加速磷化速度，使晶粒致密，耐腐蚀性增强。过多中温磷化零件表面易出现白色浮灰，常温寿命将会缩短。 8、 NO2根离子：常稳溶液中大大加快磷化速度，减少膜孔隙使结晶细致，提高膜的耐腐蚀性。含量过多时，膜表面容易出现白点。 9、温度的影响：温度高加快磷化速度，提高附着力，硬度、耐腐蚀性，但在高温下，Fe易被氧化Fe沉淀出来，溶液不够稳定。 10、零件的材料和表面状态的影响高、中碳钢和低合金钢较容易磷化，磷化膜黑而厚实，但是具有磷化膜结晶粒多粗的倾向，低碳钢零件膜颜色较浅，结晶致密，如果在磷化前进行适当的浸蚀，可显著提高磷化膜的质量。冷加工零件表面有硬化层，在磷化前应进行强度浸蚀，活化零件表面，否则磷化膜薄而不均匀，耐蚀性较低。磷化零件在浸蚀后，进行一次皂化处理或钛盐处理，可提高磷化膜的致密性和耐蚀性。皂化处理的工艺规范：肥皂：10-30g/L Na2CO3:15-30g/L 温度：50-60℃ 时间：2-5分钟 11、SO4 根离子：使磷化过程延长，膜多孔易锈≤0.5g/升，过高SO4用硝酸钡沉淀，，1gSO4须用2.72gBaNO3，钡盐不宜过量，否则，磷化结晶粗大，反映时 12、间延长，而且零件表面白灰较多。 13、CL-1：危害性与SO4相似，≤0.5g/L，过多用硝酸银沉淀，然后用铁屑或铁板置换残条的银离子。 14、Cu+2:浸蚀或磷化溶液中含有铜离子时，膜表面发红，抗蚀能力降低，Cu+2 用铁屑置换除去。八、常见故障原因分析 1、磷化膜结晶粗糙多孔：原因：1）游离酸过高。 2）硝酸根不足。 3）零件表面有残酸，加强中和及清洗。 4）Fe+2过高，用双氧水调整。 5）零件表面过腐蚀，控制酸洗浓度和时间。 2、膜层过薄，无明显结晶：原因：1）总酸度过高，加水稀释或加磷酸盐调整酸的比值。 2）零件表面有硬化层，用强酸腐蚀或喷砂处理。 3）亚铁含量过低，补充磷酸二氢铁。 4）温度低。 3、磷化膜耐腐蚀性差和生锈原因：1）磷化晶粒过粗或过细，调整游离酸和总酸度比值。 2）游离酸含量过高。 3）金属过腐蚀。 4）溶液中磷酸盐含量不足。 5）零件表面有残酸。 6）金属表面锈没有出尽。

6，磷化的磷化基础知识

1、磷化工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。2、磷化原理钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4)2、 Mn(H2PO4)2、 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反应如下：吸热3Zn(H2PO4)2 =Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或吸热吸热3Mn(H2PO4)2 =Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。Fe+2H3PO4= Fe (H2PO4)2+H2↑Fe =Fe2+ +2e-在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加，当Fe2+与HPO42-，PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时，产生沉淀，在工件表面形成磷化膜：Fe(H2PO4)2= FeHPO4↓+ H3PO4Fe+ Fe(H2PO4)2 =2FeHPO4↓+ H2↑3FeHPO4= Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(PO4)2↓+H2↑阴极区放出大量的氢：2H+ +2e- =H2↑O2 + 2H20 =4e- + 4OH-总反应式：吸热3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热吸热Fe+3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+ H2↑放热 1、按磷化处理温度分类（1）高温型80—98℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（7-8）优点：膜抗蚀力强，结合力好。缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。（2）中温型50-75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7 g/m2，溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（10-15）优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同，应用较多。（3）低温型30-50℃ 节省能源，使用方便。（4）常温型10-40℃ 常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂），时间10-40分钟，溶液游离酸度与总酸度比值为1：（20-30），膜厚为0.2-7 g/m2。优点：不需加热，药品消耗少，溶液稳定。缺点：处理时间长，溶液配制较繁。2、按磷化液成分分类（1）锌系磷化（2）锌钙系磷化（3）铁系磷化（4）锰系磷化（5）复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。3、按磷化处理方法分类（1）化学磷化将工件浸入磷化液中，依靠化学反应来实现磷化，应用广泛。（2）电化学磷化在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。4、按磷化膜质量分类（1）重量级（厚膜磷化）膜重7.5 g/m2以上。（2）次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/m2。（3）轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/m2。（4）次轻量级（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/m2。5、按施工方法分类（1）浸渍磷化适用于高、中、低温磷化特点：设备简单，仅需加热槽和相应加热设备，最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子，不锈钢加热管道应放在槽两侧。（2）喷淋磷化适用于中、低温磷化工艺，可处理大面积工件，如汽车、冰箱、洗衣机壳体。特点：处理时间短，成膜反应速度快，生产效率高，且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。（3）刷涂磷化上述两种方法无法实施时，采用本法，在常温下操作，易涂刷，可除锈蚀，磷化后工件自然干燥，防锈性能好，但磷化效果不如前两种。 1、磷化作用（1）涂装前磷化的作用①增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力。②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。③提高装饰性。（2）非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。②令工件在机加工过程中具有润滑性。③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①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油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5 g/m2（用于一般钢铁件油漆底层）；5-10 g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。（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。（4）电绝缘用磷化膜一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化处理。 1、分类磷化液主要成份膜组成膜外观单位面积膜重/ g/m2 深灰色 5-102.磷化膜组成磷化膜为闪烁有光，均匀细致，灰色多孔且附着力强的结晶，结晶大部分为磷酸锌，小部分为磷酸氢铁。锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度。3、性质（1）耐蚀性在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蚀性，但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差。在200-300℃时仍具有一定的耐蚀性，当温度达到450℃时膜层的耐蚀性显著下降。（2）特殊性质如增加附着力，润滑性，减摩耐磨作用。 1、温度温度愈高，磷化层愈厚，结晶愈粗大。温度愈低，磷化层愈薄，结晶愈细。但温度不宜过高，否则Fe2+ 易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不稳定。2、游离酸度游离酸度指游离的磷酸。其作用是促使铁的溶解，已形成较多的晶核，使膜结晶致密。游离酸度过高，则与铁作用加快，会大量析出氢，令界面层磷酸盐不易饱和，导致晶核形成困难，膜层结构疏松，多孔，耐蚀性下降，令磷化时间延长。游离酸度过低，磷化膜变薄，甚至无膜。3、总酸度总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。总酸度一般以控制在规定范围上限为好，有利于加速磷化反应，使膜层晶粒细，磷化过程中，总酸度不断下降，反映缓慢。总酸度过高，膜层变薄，可加水稀释。总酸度过低，膜层疏松粗糙。4、PH值锰系磷化液一般控制在2-3之间，当PH﹥3时，工件表面易生成粉末。当PH?1.5时难以成膜。铁系一般控制在3-5.5之间。5、溶液中离子浓度①溶液中Fe2+极易氧化成 Fe3+，导致不易成膜。但溶液中Fe2+浓度不能过高，否则，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蚀性及耐热性下降。②Zn2+的影响，当Zn2+浓度过高，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；当Zn2+浓度过低，膜层疏松变暗。目的：增加磷化膜的抗蚀性、防锈性。方法：喷塑、喷粉、喷漆、电泳、上防锈油等。 1、磷化渣的影响①磷化中生成的磷化渣，既浪费药品又加大清渣工作量，处理不好还影响磷化质量，视为不利。②磷化中在生成磷化渣的同时还会挥发出磷酸，有助于维持磷化液的游离酸度，保持磷化液的平衡，视为有利。2、磷化渣生成的控制①降低磷化温度。②降低磷化液的游离酸度。③提高磷化速度，缩短磷化时间。④提高NO-3 与PO3-4的比值。 ①外观检验肉眼观察磷化膜应是均匀、连续、致密的晶体结构。表面不应有未磷化的残余空白或锈渍。由于前处理的方法及效果的不同，允许出现色泽不一的磷化膜，但不允许出现褐色。②耐蚀性检查⑴浸入法将磷化后的样板浸入3﹪的氯化钠溶液中，经两小时后取出，表面无锈渍为合格。出现锈渍时间越长，说明磷化膜的耐蚀性越好。②点滴法室温下，将蓝点试剂滴在磷化膜上，观察其变色时间。磷化膜厚度不同，变色时间不同。厚膜﹥5分钟，中等膜﹥2分钟，薄膜﹥1分钟。 1、游离酸度的测定用移液管吸取10 ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴甲基橙指示剂（或溴酚蓝指示剂）。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至溶液呈橙色（或用溴酚蓝指示剂滴定至由黄变蓝紫色）即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的游离酸度点数。2、总酸度的测定用移液管吸取10 ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴酚酞指示剂。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至粉红色即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的总酸度点数。主要是铝件及锌件的磷化。

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