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钢铁的磷化处理注意事项钢铁的磷化处理注意钢铁的磷化处理一、 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, 再进行重格酸盐填充,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10-20 Mm,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90-98C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60-70C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,溶液成分复杂,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,溶液里的沉淀物增多。过低,磷化膜薄甚至 没有磷化膜。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。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)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。4、磷化零件表面有白色沉淀:原因:1)溶液中沉淀物过多。2)硝酸根不足。3)锌、铁、P2O5含量高。5、磷化膜不易形成:原因:1)零件表面有加工硬化层。2)溶液渗入杂质,更换磷化溶液。6、磷化层不均、发花:原因:1)除油不净、温度太低。2)零件表面有钝化状态,加强酸洗。3)零件因热处理加工方法不同。7、磷化膜发红抗蚀能力下降:原因:1)酸洗液里铁渣附在表面。2)铜离子渗入磷化液。
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