加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。
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),在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为磷化.把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(sn、al、zn)性及较高的电绝缘性等。
中文名称 | 无渣磷化液 | 作用 | 降低磷化温度和加快磷化速度 |
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按磷化膜厚度(磷化膜重)分,可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种。
次轻量级膜重仅0.1~1.0g/m2,一般是非晶相铁系磷化膜,仅用于漆前打底,特别是变形大工件的涂漆前打底效果很好。
轻量级膜重1.1~4.5 g/m2,广泛应用于漆前打底,在防腐蚀和冷加工行业应用较少。
次重量级磷化膜厚4.6~7.5 g/m2,由于膜重较大,膜较厚(一般>3μm),较少作为漆前打底(仅作为基本不变形的钢铁件漆前打底),可用于防腐蚀及冷加工减摩滑润。
重量级膜重大于7.5 g/m2,不作为漆前打底用,广泛用于防腐蚀及冷加工。
由于磷化促进剂主要只有那么几种,按促进剂的类型分有利于槽液的了解。根据促进剂类型大体可决定磷化处理温度,如no3-促进剂主要就是中温磷化。
促进剂主要分为:硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯 酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等主要类型。每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用,有不少的分支系列。
硝酸盐型包括:no3-型,no3-/no2-(自生型)。
氯酸盐型包括:clo3-,clo3-/ no3-,clo3-/ no2-。
亚硝酸盐包括:硝基胍r- no2-/ clo3-。
钼酸盐型包括:moo4-, moo4-/ clo3-, moo4-/ no3-。
5)其他分类方法还有,如按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化等。
按磷化成膜体系主要分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
锌系磷化槽液主体成分是:zn2+、h2po3-、no3-、h3po4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成(钢铁件):zn3(po4)2·4h2o 、zn2fe(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。
锌钙系磷化槽液主体成分是:zn2+、ca2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它添加物等。形成磷化膜的主体组成(钢铁件):zn2ca(po4)2·4h2o、zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大的针状晶粒),孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。
锌锰系磷化槽液主体组成:zn2+、mn2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成:zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o、(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o,磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型,孔隙较少。广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。
锰系磷化槽液主体组成:mn2+、no3-、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。在钢铁件上形成磷化膜主体组成:(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o。磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集颗状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。
铁系磷化槽液主体组成:fe2+、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成(钢铁工件):fe5h2(po4)4·4h2o,磷化膜厚度大,磷化温度高,处理时间长,膜孔隙较多,磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑。
非晶相铁系磷化槽液主体成分:na+(nh4+)、h2po4、h3po4、moo4-(clo3-、no3-)以及其它一些添加物。磷化膜主体组成(钢铁件):fe3(po4)2·8h2o, fe2o3,磷化膜薄,微观膜结构呈非晶相的平面分布状,仅应用于涂漆前打底。
钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。 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...
浓度高可以使磷化速度加快,但结晶粗糙,磷化层质量明显下降,且沉淀会大量析出,甚至会沉积到部件上,不但会浪费原材料,同时造成质量问题,还会人为造成清理磷化槽的劳动强度。
目前中温磷化液比较普及,其中好一点的是三元磷化液(锌镍锰)。常温的磷化液不大好用。
按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。
常温磷化就是不加温磷化。
低温磷化一般处理温度30~45℃。
中温磷化一般60~70℃。
高温磷化一般大于80℃。
温度划分法本身并不严格,有时还有亚中温、亚高温之法,随各人的意愿而定,但一般还是遵循上述划分法。
研制了一种配制简单、成本低廉的常温镀锌铁板磷化液,并研究了氧化锌的质量浓度、磷酸二氢钠的质量浓度、磷酸的体积分数及氯酸钾的质量浓度对磷化膜耐蚀性的影响。得到各组分的最佳用量为:氧化锌25g/L,磷酸二氢钠20g/L,磷酸80mL/L,氯酸钾6g/L。
研究出一种应用于镀锌钢板的磷化工艺,对磷化液中各组分的作用进行了分析、讨论,尤其氯离子对磷化膜性能的影响。结果表明:各成膜离子含量及相互比例应适中,工艺参数需控制合理,氯离子是造成镀锌钢板上磷化膜形成白斑的原因之一,磷化液内氯化物中的氯离子的质量浓度应控制在0.5 g/L以下。
磷化液配方包括锌系磷化液配方、常温磷化液的配方、铁系磷化液配方、无渣磷化液配方、黑色磷化液配方、四合一磷化液配方等,分析热线:400-601-8236.
磷化的方法很多,工业应用主要按磷化温度来分类,分为高温磷化(85℃-98℃)、中温磷化(50℃-70℃)、低温磷化(35℃左右)、常温磷化,也可按磷化溶液成分分为锌盐磷化、锌-钙盐磷化、铁盐磷化、锰盐磷化等。
磷酸盐膜在金属的冷变形加工(如拉关、拉丝、挤压成型等)过程中能较好地改善摩擦表面的润滑性能,延长工具和膜具的寿命。磷酸盐膜又是油漆和涂料的优良底层,无论是普通油漆还是电泳涂漆,磷酸盐膜在提高涂层与基体的结合力和耐蚀性方面起着重要的作用。在汽车、船舶、机械制造以及航空航天工业中,磷化的应用越来越广泛。
传统磷化液配方中通常会加入亚硝酸盐和硝酸盐这类促进剂,促进剂能够加速磷化液的成膜速度。促进剂中的氮以正三价和五价的形式存在,能够作为加速剂加速氧化,并将二价铁离子氧化成三价铁,避免了二价铁的富集。但是促进剂在氧化还原过程中并不能被完全消耗,剩余的亚硝酸盐和硝酸盐被还原成一氧化氮和二氧化氮进入大气中,污染环境。现在众多学者采用的是磷酸锌盐和促进剂复配的形式。这种复配不仅能保证快速成膜,还能减少化学原料的使用量,磷化液的化学性能也更稳定。