1、金属表面磷化处理Phosphating of Metal Surface 目录 CONTENTS磷化处理概念磷化处理分类关键技术与实践焦点研究成功与应用相关建议磷化处理概念 把工件放入磷酸盐溶液中进行浸泡，使金属表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的过程叫做磷化处理，简称磷化。什么叫磷化处理磷化处理概念 磷化处理工艺用于工业生产已经有100 多年的历史，在这漫长的时间里，磷化技术取得了重大的发展。磷化技术最早用于钢铁件上，最早的记载是英国的 Charles Ross于1869 年获得的专利(B.P.No.3119)，此专利提出的方法是把红热的钢铁投入磷酸中处理，使钢铁表面生成一层磷酸盐膜。磷化处理
2、工艺历史磷化处理分类高温磷化中温磷化常（低）温磷化按照温度磷化处理分类 在9098 的温度下进行，处理时间为1020 min，磷化膜厚度可到1030 g/m2。高温磷化高温磷化中温磷化中温磷化 在5070 的温度下进行，处理时间为1015 min，磷化膜厚度可到17 g/m2。常（低）温磷化常（低）温磷化 在1535 的温度下进行，处理时间为2060 min，磷化膜厚度只有0.27 g/m2。磷化处理分类锌系磷化铁系磷化锰系磷化按照磷化液组成磷化处理分类单一锌系 Zn2+锌锰系 大量Zn2+少量Mn2+锌钙系 Zn2+和 Ca2+锌系锌系磷化磷化磷化处理概念铁系磷化铁系磷化铁系磷化铁系磷化 铁
3、系磷化液中含有一定量的 Fe2+大，在这种体系中所得磷化膜很薄，膜重0.31.0 g/m2，膜层本身耐蚀性不高，但与涂层的附着力较好，常用于涂装底层。磷化液中金属离子主要有Mn2+磷化膜较厚，膜重1043 g/m2 膜层油滑性和抗磨性很好，常用于耐磨及减摩层。磷化处理概念按照磷化方式 目前最广泛使用的磷化方式，适用于处理各种结构、各种尺寸、多品种样品的零件。生产过程直观，溶液消耗少，磷化膜的厚度、结晶的粗细容易调节，运行成本低，日常管理方便，溶液和设备的维护量小。缺点：磷化时间长，设备占地面积多。浸渍法浸渍法磷化处理概念 用泵将磷化液以0.10.2MPa的压力通过喷嘴将溶液雾化成小液滴状喷淋到
4、零件表面上进行磷化处理，如下图所示喷淋法喷淋法用喷淋方法磷化所获得用喷淋方法磷化所获得的磷化膜层很薄，结晶的磷化膜层很薄，结晶细致。喷淋磷化在汽车、细致。喷淋磷化在汽车、家电等行业广泛采用。家电等行业广泛采用。设备占地面积少，便于设备占地面积少，便于自动控制，生产效率高自动控制，生产效率高。但溶液用量大，设备但溶液用量大，设备维护量大，设备投资维护量大，设备投资高。高。磷化处理概念 即喷淋一浸渍一再喷淋。既保留了部分喷淋磷化的特点，又保留了浸渍磷化的一些长处，但是设备投资大，占地多。喷喷浸结合式磷化浸结合式磷化涂刷法涂刷法 刷涂磷化主要是用于大型结构件，适用的磷化膜层主要是铁系磷化层。磷化工艺
5、流程磷化膜主要用途磷化膜主要用途膜层较薄的磷酸盐膜层作为化学镀膜层较薄的磷酸盐膜层作为化学镀的底层和有机涂层的底层；的底层和有机涂层的底层；膜层较厚的磷酸膜层经过封闭处理，膜层较厚的磷酸膜层经过封闭处理，可直接作为金属的防护层使用可直接作为金属的防护层使用磷酸盐膜层经过皂化处理后可直接磷酸盐膜层经过皂化处理后可直接作为润滑层使用作为润滑层使用磷酸盐膜层可以提高变压器，电机磷酸盐膜层可以提高变压器，电机用硅钢片的绝缘性能用硅钢片的绝缘性能磷化工艺流程几种磷酸盐膜层的用途具体应用工艺流程如下图所示几种磷酸盐膜层的用途具体应用工艺流程如下图所示：磷化处理概念表调即表面调整，在磷化前表调即表面调整，在
6、磷化前形成次中膜，附着在零件表形成次中膜，附着在零件表面，特别是非常活泼的点上，面，特别是非常活泼的点上，在磷化膜形成中使晶核数量在磷化膜形成中使晶核数量增多，使其更加致密增多，使其更加致密磷化处理机理金属的磷酸二氢盐可用通式金属的磷酸二氢盐可用通式 M(H2PO4)2 表示。在磷化过程中发生如下反应：表示。在磷化过程中发生如下反应：M(H2PO4)2 M2+2H2PO4-H3PO4 H+H2PO4-HPO42-+2H+PO43-+3 H+3M2+2PO43-M3(PO4)2 由于由于钢铁中含有杂质，当将它放入含有磷酸二氢盐溶液中钢铁中含有杂质，当将它放入含有磷酸二氢盐溶液中时，钢铁表面上将形
7、成无数微电池发生电化学反应。杂质为时，钢铁表面上将形成无数微电池发生电化学反应。杂质为阴极，发生氢离子的还原反应，并有氢气析出，阳极区为铁，阴极，发生氢离子的还原反应，并有氢气析出，阳极区为铁，被氧化为离子进入溶液，最终被氧化为离子进入溶液，最终生成生成Fe3(PO4)2 文献研讨文献研讨 In this paper,an innovative cleaner production has been developed for steel surface treatment using ZnMn phosphating solution in which there was no nitrit
8、e.The mass of the ZnMn layer deposited in this new process was about 1.1 g/m 2 when the temperature ranged from 3 to 35.The corrosion time for the color phosphating layer in the copper sulfate spot test was in the range of 72145 s.Adhesion test showed that the coating layers achieved a higher adhesi
9、on load than those produced by conventional methods.Washing using water was not necessary in this cleaner phosphorization,which usually follows phosphorization in traditional processes of steel phosphorization.Consequently,wastewater discharge was reduced greatly.Abstract文献研讨 Apparatus：A biochemical
10、 incubator,an acidometer,a constant temperature and humidity,and a low temperature thermostat were used in this study.Scanning Electron Microscope(SEM)(JSM-5600LV,JEOL Ltd.,Japan)was used for analyzing the form of phosphatinglayer,and Energy Dispersive Spectrometer(EDS)(JPS-9200,IE 300X,Oxford,Oxfor
11、d ISIS 310 EDS,JEOL Ltd.,Japan)was also used foranalyzing the elements in phosphating layer.Reagents：Zinc oxide(99.5%),ammonium heptamolybdate(99%),industrial phosphoric acid,manganese nitrate solution and additives for the coating formation were also used in this study.Specimens：Q235 steel文献研讨 grea
12、se removal at room temperaturegrease and rust removal using strong acid at room temperaturerinsing phosphatingnatural dryingThis innovative phosphating process文献研讨 Q235 steel specimens were immersed into phosphating solution,in beakers in the low temperature thermostat at pH value of 2.50.2 and 20 f
13、or7 min,and then were taken out for natural drying in thebiochemical incubator for 2 h.文献研讨文献研讨 The colorful phosphating layer weighed about 1.1 g/m2.Thecorrosion time was about 100 s for the copper sulfate spot test using 0.1 mol/L copper sulfate solutions,and was 2 h for the immersing test using 3
14、%NaCl solution.In the laboratory exposure test,the samples were hanged in the constant temperature and humidity incubator at 30,and yellow rusty spots did not appear in 5 and 30 d at a relative humidity of 905%and 655%,respectively.The adhesion force achieved the first grade.文献研讨Effects of process p
15、arameters on corrosion resistance of phosphating layer文献研讨文献研讨Conclusions Friendly Environmental Adjusted in a broad range Pretreatment and rinsing after phosphating are omitted Significantly saves the material consumption and reduces the wastewater discharge文献研讨磷化处理概念点击添加文本点击添加文本什么是磷化处理？添加标题点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本磷化处理概念点击添加文本点击添加文本点击添加文本磷化处理概念磷化处理概念国内外相关研究综述点击添加文本点击添加文本点击添加文本
