磷 化 工 序 作 用 及 目 的 |
1.化學除油:清除工件表面的各種油污 被除物表面存在各種油污,如未洗凈就涂裝,則將對涂膜與被涂物的結合力產生有害影響,嚴重時膜能成片脫落。因此在涂裝前被涂物表面必須仔細清除掉各種污物。 2.除銹:清除工件表面的各種氧化皮、銹跡。 金屬的腐蝕產物(鐵銹、氧化皮)、焊渣、砂、堿斑及水垢屬于無機污垢,在涂裝前如果不從被涂物表面清除上述污垢,不僅影響涂層的附著力、外觀、耐蝕性,而且銹蝕在漆膜下繼續(xù)蔓延。 3.磷化 磷化膜具有多孔性,涂料可以滲入到這些孔隙中來提高涂層的附著力,磷化膜使金屬表面由優(yōu)良導體變?yōu)椴涣紝w,抑制了微電池形成,有效地阻了涂層腐蝕。 4.表調:加快磷化速度,細化磷化結晶,增加磷化的結晶點。 5.黑色金屬表面主要污物清除方法
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磷 化 機 理 |
磷化 用磷酸式錳、鋅、鎘的正磷酸鹽溶液處理金屬工件,使在工件表面上形成一層不溶性磷酸鹽保護膜的過程叫金屬的磷化處理。所生成的覆蓋層(磷化膜)能提高抗蝕性和絕緣性,并能增加涂層的附著力。 磷化按照成膜的不同,可分為鋅系和鐵系,其中鋅系又可分為鋅錳、鋅鈣和鋅系。按照使用溫度的不同,可分為高溫、中溫、常(低)溫,常(低)溫磷化是當前的發(fā)展方向。 ①首先是磷酸的反應,不同的磷化體系有不同的反應機理及過程現象,可分如下幾個步驟。 一代鹽向二代鹽或三代鹽方向移動 Me(H2Po4)2----------MeHPo4+H3Po4 3Me(H2Po4)2---------MeHPo4+H3Po4 ②然后是鐵在磷酸中溶解 Fc+2H+---------Fe2++H2 (Me代表任意金屬離子) ③同時在溶液中還存在基體金屬和一代金屬鹽直接反應 Fe+ Me(H2Po4)2-------MeHPo4+FeHPo4+H2 Fe+ Me(H2Po4)2-------MeFe(HPo4)2+H2 |
鐵 系 磷 化 的 過 程 |
鐵系磷化的過程可用下面方程 4Fe+8NaH2Po4+4H2O+2O2 ----- 4Fe(H2Po4)2+8NaOH 上述反應中的磷酸亞鐵一半被氧化成磷酸鐵 2Fe(H2Po4)2+6NaOH+1/2O2 ------ 2Fe(OH)3+2NaH2Po4+2H2O 由于Fe(OH)3不穩(wěn)定,干燥時轉化為氧化物 2 Fe(OH)3 ----- Fe2O3+3H2O 4Fe+4NaH2Po4+3O2 ----- 2FePO4+Fe2O3+3Na2HPo4+3H2O 按照磷化的體系不同,其工藝流程也分為以下兩個不同的流程。 ①鋅系:化學除油(水洗)---- 除銹 ---- 水洗(中和)---- 表調 ---- 磷化 ---- 水洗 ---- 水洗 ---- 烘干 ②鐵系:化學除油 ---- 水洗 ---- 除銹 ---- 水洗 ---- 磷化 ---- 水洗 ---- 烘干 |
磷 化 膜 缺 陷 及 改 進 |
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(磷化后不良缺陷,造成脫漆、生銹直接原因) |
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磷化膜的缺陷原因及改進措施 |
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缺陷 |
原因 |
措施 |
膜層發(fā)花 |
除油不凈,酸洗不良,金屬表面不均勻 |
徹底除油,嚴格酸洗時間,改善磷化前的表面狀態(tài)。 |
膜層發(fā)黑 |
游離酸度過高,Fe2+過多。磷化前表面狀態(tài)不好。 |
降低游離酸度,調整磷化液,降低Fe2+量。改善表面狀態(tài)。 |
膜層不均勻,有花臉現象 |
槽液溫度太低,Zn2+、H2Po4—含量偏低游離酸度高,金屬表面狀態(tài)不好。 |
提高槽液溫度,補充Zn2+、H2Po4—降低游離酸度,改善表面狀態(tài)。 |
膜層粗糙,膜薄或無磷化膜 |
游離酸度高,總酸度低,磷化溫度低。 |
降低游離酸度,提高總酸度,提高槽液溫度。 |
磷化膜粗糙發(fā)黃 |
游離酸度高,酸洗后清洗不良,磷化后清洗不良。 |
降低游離酸度,酸洗后清洗徹底,磷化后清洗干凈。 |
結晶粗大 |
細化劑少,表面酸蝕過度,N03—不足酸度比例失調。 |
補加細化劑如Ca2+,嚴格酸洗工藝,補充N03—調整游離酸度和總酸比例。 |
白色沉淀 |
酸度高,磷化槽液溫度高,磷化后清洗不好。 |
降低游離酸度,降低槽液溫度,磷化后徹底清洗。 |
局部有光亮疤跡或銹蝕 |
氫氣排除不好 |
調整工件在磷化液中的位置,使氫氣便于排除。 |
水流痕狀腐蝕 |
磷化后不及時清洗,磷化槽液溫度高熱水清洗工藝不當,烘干工藝不當。 |
磷化后及時徹底清洗,降低槽液溫度,嚴格熱水清洗工藝、烘干工藝。 |
表面浮灰多 |
游離酸度低,酸度比例失調,Fe2+偏了,細化劑偏低,難溶性鹽類沉積物太多。 |
調整游離酸度及游離酸和總酸之比,控制Fe2+或更換槽液,補充Ca2+等細化劑,過濾槽液。 |
磷化膜發(fā)粘 |
Mn、Fe等硝酸鹽在預烘爐內受溶劑蒸汔烘熏,生成錳鐵為主的膜。 |
磷化后徹底水洗,減少烘爐蒸汽濃度,預烘溫度不能過高。 |
磷化膜失光,發(fā)暗、疤痕、縮孔 |
某些金屬鹽類污染磷化膜 |
磷化后避免用NaNo2進行防銹,保持磷化膜的清潔。 |
五金烤漆制品出現漆層脫落、起泡、氧化生銹時,應從以上烤漆前處理原理分析,或直接到烤漆現場調查。然后再分析油漆質量。通過涂膜附著力、硬度測試來驗證。