一 背景
磷化是常用的前处理技术,磷化的主要目的是:给基本金属提供防护,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,在金属加工工艺中作减磨润滑使用,还可以提高基体金属的硬度和耐磨度。磷化液可用于钢铁表面处理,钢铁在含有锰、锌的磷化液中进行磷化处理后,可在钢铁表面生成致密的结晶磷化膜,该膜可提高钢铁的抗磨性能,延长钢铁的使用寿命。
二 定义
磷化是钢铁类做喷漆前的一种前处理工序,在钢铁表面形成一层稳定磷酸盐膜,可以提高钢铁的防锈能力,同时增加材料与油漆的结合力。磷化液的主要成分是磷酸二氢盐,如Zn(H2PO4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。
三 分类
磷化液的分类方法很多,最常用的是根据磷化液的组成来分类,主要有铁系和锌系,但一般是按磷化成膜体系进行分类。
根据磷化液主要成分和成膜离子的种类,磷化工艺可分为锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系和非晶相铁系磷化槽液等。
锌系磷化槽液主体成分是:Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂、助剂等。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以及其它一些促进剂和助剂等。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以及其它一些促进剂和助剂。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以及其它一些促进剂和助剂。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以及其它一些助剂和促进剂。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+)、H2PO-4、H3PO4、MoO4-(ClO3-、NO3-)以及其它一些促进剂和助剂。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。
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