详细说明
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)2Mn(H2PO4)2Zn(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+2H3PO4Fe (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↓+2FeHPO4↓+3 H3PO4+2 H2↑ 放热
一、按磷化处理温度分类:
1.高温型80—90℃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,目前应用较多。
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。
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。
三、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,目前应用广泛。
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。
四、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。
五、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。