行業百科

磷化操作中出現一般性故障2.1輕鐵系磷化輕鐵系磷化抗雜質、抗污染的能力較強，槽液出現故障的機會較少，常見故障主要有：磷化成膜速度慢；工件表面掛黑灰。磷化成膜速度慢的主要原因是：游離酸度過低；磷化處理溫度過低。工件表面掛黑灰的主要原因是磷化槽液游離酸度過高、溫度過高、磷化時間過長等。2.2鋅系、錳系、鋅鈣系磷化對于中溫磷化只要將工藝參數如：總酸度、游離酸度、促進劑濃度、處理溫度、時間控制好，一般不會出現很多問題。而低溫磷化，膠體鈦表面調整是至關重要的工序，有時問題往往出在表面調整。磷化槽液中雜質的積累對低溫磷化比較有影響，有時導致成膜困難。在中溫鋅鈣系磷化液中還容易出現局部形成均勻完整的磷化膜。這種現象的原因一是Ca2+含量過高，二是磷化液中存在如As、Pb、脲類等雜質，出現這種現

在磷化工序中，由于各個磷化液生產廠家和就應用廠家基于不同的性能要求，涉及不同配方的磷化液在磷化工藝中應用。但規模商品化應用的也僅只有幾大主要類型，如輕鐵系、鋅系、錳系、鋅鈣系，所采用的的促進劑基本都是鉬酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、有機硝硝基化合物等。磷化處理溫度通常為常溫型5～30℃，低溫型35～45℃，中溫型50～70℃。在磷化配方中，大家也許還經?？梢姷健叭弦弧?、“四合一”，即除油除銹磷化鈍化綜合處理劑， 配方組成及性能1.1常溫低溫型磷化常溫磷化是不加溫磷化，溫度范圍是5～30℃。低溫磷化通常指磷化溫度為35～45℃的磷化工藝，在有些情況下即使溫度偏高偏低一點，也認為是低溫磷化，尚無統一的標準。常溫低溫磷化絕大部分以輕鐵系磷化、鋅系磷化為主，當然也有改進型，

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，提高整個涂層系統的耐腐蝕能力；提供工序間保護以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問題是磷化膜必須與底漆有優良的配套性，而磷化膜本身的防銹性是次要的，磷化膜細致密實、膜薄。當磷化膜粗厚時，會對漆膜的綜合性能產生負效應。磷化體系與工藝的選定主要由：工件材質、油銹程度、幾何形狀；磷化與涂漆的時間間隔；底漆品種和施工方式以及相關場地設備條件決定。一般來說，低碳鋼較高碳鋼容易進行磷化處理，磷化成膜性能好些。對于有銹（氧化皮）工件必須經過酸洗工序，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，磷化膜出現粗化等。酸洗后的工件在進行鋅系、鋅錳系磷化前一般要進行表面調整處理。在間歇式的生產場合，由于受條件限制，磷化工

耐磨減摩潤滑磷化工藝對于發動機活塞環、齒輪、制冷壓縮機一類工件，它不僅承受一次載荷，而且還有運動摩擦，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，廣泛應用于活塞環，軸承支座，壓縮機等零部件。這類耐磨減摩磷化處理溫度70～100℃，處理時間10～20min，磷化膜重大于7.5g/m2。在冷加工行業如：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℃條件下進行磷化處理，磷化時間4～10min，有時甚至幾十秒鐘即可，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

防銹磷化工藝磷化工藝的早期應用是防銹，鋼鐵件經磷化處理形成一層磷化膜，起到防銹作用。經過磷化防銹處理的工件防銹期可達幾個月甚至幾年（對涂油工件而言），廣泛用于工序間、運輸、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℃，處理時間長達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，現在應用很少。錳系磷化用作防銹磷化具有最佳性能，磷化膜微觀結構呈顆粒密堆集狀，是應用最為廣泛的防銹磷化。加與不加促進劑均可，如果加入硝酸鹽或硝基胍促進劑可加快磷化成膜速度。通常處理溫度80～100℃，處理時間10～20mi

表面調整表面調整的目的，是促使磷化形成晶粒細致密實的磷化膜，以及提高磷化速度。表面調整劑主要有兩類，一種是酸性表調劑，如草酸。另一種是膠體鈦。兩者的應用都非常普及，前者還兼備有除輕銹（工件運行過程中形成的“水銹”及“風銹”）的作用。在磷化前處理工藝中，是否選用表面調整工序和選用那一種表調劑都是由工藝與磷化膜的要求來決定的。一般原則是：涂漆前打底磷化、快速低溫磷化需要表調。如果工件在進入磷化槽時，已經二次生銹，最好采用酸性表調，但酸性表調只適合于≥50℃的中溫磷化。一般中溫鋅鈣系磷化不表調也行。磷化前預處理工藝是：除油脂——水洗——酸洗——水洗——中和——表調——磷化除油除銹“二合一”——水洗——中和——表調——磷化除油脂——水洗——表調——磷化中和一般就是0.2%～1.0%純堿水溶

酸洗酸洗除銹、除氧化皮的方法是工業領域應用最為廣泛的方法。利用酸對氧化物溶解以及腐蝕產生氫氣的機械剝離作用達到除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使用最為常見的是鹽酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗時產生有毒的二氧化氮氣體，一般很少應用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過45℃，使用濃度10%～45%，還應加入適量的酸霧抑制劑為宜。硫酸在低溫下的酸洗速度很慢，宜在中溫使用，溫度50～80℃，使用濃度10%～25%。磷酸酸洗的優點是不會產生腐蝕性殘留物（鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會有少會有Cl-、SO42-殘留），比較安全，但磷酸的缺點是成本較高，酸洗速度較慢，一般使用濃度10%～40%，處理溫度可常溫到80℃。在酸洗工藝中，采用混合酸也是非常有效的方法，如鹽酸-硫酸混合酸，磷酸-檸檬酸混合酸。在酸洗除

除油脂除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。包括機械法、化學法兩類。機械法主要是：手工擦刷、噴砂拋丸、火焰灼燒等?；瘜W法主要：溶劑清洗、酸性清洗劑清洗、強堿液清洗，低堿性清洗劑清洗。以下介紹化學法除油脂工藝。1.1溶劑清洗溶劑法除油脂，一般是用非易燃的鹵代烴蒸氣法或乳化法。最常見的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脫脂速度快，效率高，脫脂干凈徹底，對各類油及脂的去除效果都非常好。在氯代烴中加入一定的乳化液，不管是浸泡還是噴淋效果都很好。由于氯代鹵都有一定的毒性，汽化溫度也較高，再者由于新型水基低堿性清洗劑的出現，溶劑蒸汽和乳液除油脂方法現在已經很少使用了。1.2酸性清洗劑清洗酸性清洗劑除油脂是一種應用非常廣泛的方法。它利用表面活性劑的乳化、潤濕、滲透原理，

磷化的分類方法很多，但一般是按磷化成膜體系、磷化膜厚度、磷化使用溫度、促進劑類型進行分類。2.1按磷化膜體系分類按磷化成膜體系主要分為：鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系、非晶相鐵系六大類。鋅系磷化槽液主體成他是：Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促進劑等。形成的磷化膜主體組成（鋼鐵件）：Zn3(po4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈樹枝狀、針狀、孔隙較多。廣泛應用于涂漆前打底、防腐蝕和冷加工減摩潤滑。鋅鈣系磷化槽液主體成分是：Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。形成磷化膜的主體組成（鋼鐵件）：Zn2Ca(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈緊密顆

磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。1基本原理磷化過程包括化學與電化學反應。不同磷化體系、不同其材的磷化反應機理比較復雜。雖然科學家在這方面已做過大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一個化學反應方程式簡單表述磷化成膜機理：8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑Me為Mn、Zn等，Machu等認為，鋼鐵在含有磷酸及磷酸二氫鹽的高溫溶液中浸泡，將形成以磷酸