一 : 我需要 铁表面的磷化处理 实验方法 步骤 等,越详细越好 谢谢啦

我需要 铁表面的磷化处理 实验方法 步骤 等,越详细越好 谢谢啦

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磷化概述：

磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转化膜处理.工程上应用主要是钢铁件表面磷化,但有色金属如铝、锌件也可应用磷化.磷化原理：

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.磷化分类：按处理温度分：高温型（75-100℃,能耗大,磷化物沉积多,形成的磷化膜厚度达10-30g/㎡）、中温型（50-75℃,处理时间5-15min,磷化膜厚度达1 -8g/㎡）、低温型（30-50℃）和常温型（10-30℃,节省能源,使用方便,除加氧化剂外还加促进剂,能耗小,但溶液配制较复杂,膜厚度达0.2-7g/㎡）.按磷化液成分分：锌系磷化、锌钙系磷化、锌锰系磷化、铁系磷化、锰系磷化和复合磷化等.按磷化处理方法分：化学磷化、电化学磷化.按磷化膜质量分：重量级（膜重7.5g/㎡以上）、次重量级（膜重4.6-7.5g/㎡）、轻量级（膜重1.1-4.5g/㎡）和次轻量级（膜重0.2-1g/㎡）.按施工方法分：浸渍磷化、喷淋磷化和刷涂磷化.磷化作用及用途：涂装前磷化的作用：增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力；提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性；提高装饰性.非涂装磷化的作用：提高工件的耐磨性,令工件在机加工过程中具有润滑性；经适当的后处理,可提高工件的耐磨性.磷化用途：磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等.被广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中.磷化的必要性：钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂（除油）、除锈、表调、磷化.然而由于工件表面的状况不同,则生产工艺也有所不同,有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有的工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝对不可缺少的.在涂装处理过程中,如果不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,就会使钢铁表面的涂层产生脱落,失去了涂装的意义.

目前,国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化,存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题.为解决以上问题,常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题.常温磷化不仅可以有效地降低能源消耗,还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题.基于上述原因我公司研究生产的常温锌锰系磷化液、常温铁系磷化液(粉)等产品有效地满足了常温磷化的工艺要求.该类磷化产品在使用过程中性能稳定、操作方便、调整简单、常温应用、节省能源、用量少、处理面积大、成本低,形成的磷化膜致密、均匀,附着力好,耐蚀力强.

二 : 磷化处理：磷化处理-磷化原理，磷化处理-磷化分析

磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转换膜处理，主要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。 磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。 磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。

表面磷化处理_磷化处理 -磷化原理

［www.61k.com]⒈磷化

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），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。

⒉磷化原理

钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4）2 Mn(H2PO4）2 Zn(H2PO4）2 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反应如下：

吸热

3Zn(H2PO4）2 =Zn3(PO4）2↓+4H3PO4 或

吸热

3Mn(H2PO4）2= Mn3(PO4）2↓+4H3PO4

吸热

钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。

Fe+2H3PO4 =Fe (H2PO4）2+H2↑

Fe =Fe2+ +2e-

在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加，当Fe2+与HPO42-，PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时，产生沉淀，在工件表面形成磷化膜：

Fe(H2PO4）2= FeHPO4↓+ H3PO4

Fe+ Fe(H2PO4）2= 2FeHPO4↓+ H2↑

3FeHPO4= Fe 3(PO4）2↓+ H3PO4

Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(PO4）2↓+H2↑

阴极区放出大量的氢：

2H+ +2e- =H2↑

O2 + 2H20 + 4e- =4OH-

总反应式：

吸热

3Zn(H2PO4）2= Zn3(PO4）2↓+4H3PO4

吸热

吸热

Fe+3Zn(H2PO4）2= Zn3(PO4）2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+ H2↑

放热

表面磷化处理_磷化处理 -磷化分析

在国内用微谱分析技术，可以分析出高品质磷化液的主成分和微量主要的配方。

表面磷化处理_磷化处理 -磷化分类

1、按磷化处理温度分类

（1）高温型 80—90℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（7-8）优点：膜抗蚀力强，结合力好。缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。

（2）中温型 50-75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7g/m2，溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（10-15）优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同，目前应用较多。

（3）低温型 30-50℃节省能源，使用方便。

（4）常温型 10-40℃常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂），时间10-40分钟，溶液游离酸度与总酸度比值为1：（20-30），膜厚为0.2-7g/m2。优点：不需加热，药品消耗少，溶液稳定。缺点：处理时间长，溶液配制较繁。

2、按磷化液成分分类

（1）锌系磷化 （2）锌钙系磷化 （3）铁系磷化 （4）锰系磷化 (5）复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。

3、按磷化处理方法分类

（1）化学磷化 将工件浸入磷化液中，依靠化学反应来实现磷化，目前应用广泛。

（2）电化学磷化 在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。

4、按磷化膜质量分类

（1）重量级（厚膜磷化）膜重7.5g/m2以上。（2）次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5g/m2。（3）轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5g/m2（4）次轻量级（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0g/m2。

5、按施工方法分类

（1）浸渍磷化 适用于高、中、低温磷化特点：设备简单，仅需加热槽和相应加热设备，最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子，不锈钢加热管道应放在槽两侧。

（2）喷淋磷化 适用于中、低温磷化工艺，可处理大面积工件，如汽车、冰箱、洗衣机壳体。特点：处理时间短，成膜反应速度快，生产效率高，且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。

（3）刷涂磷化 上述2种方法无法实施时，采用本法，在常温下操作，易涂刷，可除锈蚀，磷化后工件自然干燥，防锈性能好，但磷化效果不如前2种。

磷化作用及用途

1、磷化作用

（1）涂装前磷化的作用 ①增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力。②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。③提高装饰性。

（2）非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。②令工件在机加工过程中具有润滑性。③提高工件的耐蚀性。

2、磷化用途

钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。

（1）耐蚀防护用磷化膜

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10-40g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。

②油漆底层用磷化膜 增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5g/m2（用于一般钢铁件油漆底层）；5-10g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。

（2）冷加工润滑用磷化膜 钢丝、焊接钢管拉拔单位面积上膜重1-10g/m2；精密钢管拉拔单位面积上膜重4-10g/m2；钢铁件冷挤压成型单位面积上膜重大于10g/m2。

（3）减摩用磷化膜 磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为1-3g/m2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20g/m2。

（4）电绝缘用磷化膜 一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化处理。

表面磷化处理_磷化处理 -工艺流程

预脱脂→脱脂→除锈→水洗→（表调）→磷化→水洗→磷化后处理（如电泳或粉末涂装）

主要铝件及锌件

磷化发黑液

常温使用，磷化保护1步成型！又叫钢铁着色剂！1：4-5稀释后使用，常温浸泡30分钟左右，最后封闭保护！

处理工艺：除油除锈——防锈水浸泡——磷化发黑——晾干——封闭保护

表面磷化处理_磷化处理 -质量检验

①外观检验

肉眼观察磷化膜应是均匀、连续、致密的晶体结构。表面不应有未磷化德的残余空白或锈渍。由于前处理的方法及效果的不同，允许出现色泽不一的磷化膜，但不允许出现褐色。

②耐蚀性检查

⑴浸入法

将磷化后的样板浸入3﹪的氯化钠溶液中，经两小时后取出，表面无锈渍为合格。出现锈渍时间越长，说明磷化膜的耐蚀性越好。

②点滴法

室温下，将蓝点试剂滴在磷化膜上，观察其变色时间。磷化膜厚度不同，变色时间不同。厚膜﹥5分钟，中等膜﹥2分钟，薄膜﹥1分钟。

十、游离酸度及总酸度的测定。

⒈游离酸度的测定

用移液管吸取10 ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴甲基橙指示剂（或溴酚蓝指示剂）。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至溶液呈橙色（或用溴酚蓝指示剂滴定至由黄变蓝紫色）即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的游离酸度点数。

⒉总酸度的测定

用移液管吸取10 ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴酚酞指示剂。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至粉红色即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的总酸度点数。

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