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底层,只适用于几何形状简单的工件,主要用于家用电器零部件类的粉未涂装,静电涂装,阳极电泳等.
3.浸喷结合磷化:浸-喷顺序不能颠倒,否则会降低磷化质量,因为沉积在工件表面上的胶体粒子在大压力的喷射下,在不同程度上被冲刷掉,从而影响磷化效果.
4.刷磷化:(1)作为特殊的油漆底层; (2)作防渗,防漏的底层,如锅炉的胀接孔刷磷化后再胀接,有效的防止了渗透和渗漏 ; (3)作为粘接的底层,如活塞划伤处刷磷化后粘补,可防止脱胶锈蚀,又如机床的床面破损处刷磷化后专用胶修补,不会发生脱胶现象. 十五:磷化沉渣的影响及如何控制:
磷化沉渣是磷化液与钢铁基体反应的产物FePO4.Zn3(PO4)2. 磷化液中存在适量的沉渣并不影响磷化效果.过多会影响磷化膜的形成,促进剂的去极化作用,还会吸附于磷化膜,不易水洗,使磷化膜挂灰重且发黄,影响涂层的耐蚀与装蚀性.形成沉渣的主要原因是促进剂本身不良(如ClO3- 易产生沉渣);中和剂添加不妥(过浓,过快,搅拌不均);TA,FA过大;温度和PH值过高等.
1.减少沉渣的措施主有:
1).提高单位溶液的处理面积负荷率
2).用中和剂调整酸度时,搅拌均匀,避免局部过度碱化
3).促进剂事先稀释,以少加,勤加为原则,防止碱度高,析出Zn3(PO4)2沉渣. 4).严格控制工艺参数
5).注意操作方法.采用抖动方法,防止渣在工件上附着.
6).采用结渣剂,使渣互相聚集成絮状,从而使沉积在工件内外表面和空腔处的磷化渣能轻易地脱落.但要控制结渣剂的含量:含量低,渣较小,易吸附在磷化膜上,含量过高,也易导致渣爆炸,使有效组分转为无用的渣. 2.排渣方法:
1)定期翻槽或采用连续过滤,如阴极电泳涂漆要求磷化膜高度洁净,必须采用新型过滤设备 2)采用二次沉淀系统.即经过循环搅拌沉入锥形槽中的磷化液由专用泵打入沉淀塔.
3:为主止结渣堵塞喷头,可设计对磷化槽全系统实现压力循环清洗结渣.设计反冲洗系统,采用酸洗除渣.
十六:工件对磷化质量的影响:
1.材质成分:钢板含碳量及含硅量高则不易磷化,耐蚀性也差.这是由于表面的碳造成磷化膜的多孔性和不均匀性,缺陷多.
2.表面状况:钢板表面存在的各种杂质(锈,油污,硫酸根,氯离子等)会抑制成膜,造成局部磷化不均匀,特别已经生锈的钢板无论采用何种除锈方法,其磷化膜的耐蚀性差.另外,工件表面粗糙,膜层疏松且均匀性差,耐蚀性低.反之表面平整,虽成膜速度慢,但膜层致密,均匀,耐蚀性好. 3.几何形状和结构越简单,对磷化越有利. 十七:磷化后水洗质量产生的影响:
1.锌系磷化后强调水洗要彻底,否则磷化膜上残留有可溶性盐,可影响涂层的附着力,在湿热条件下易引起涂层的早期起泡和脱落.还会污染电泳槽.故磷化后要求用1-2道自来水浸洗或喷洗.需要电泳的工件还必须用去离子水洗2-3道.同时要求水质好,水量大,控制电导.
2.铁系磷化后水洗与否决定于工艺要求:对耐蚀性而言最好不水洗而自然晾干.但不水洗时,部分磷化液易积聚在工件底部,如未除去则当潮湿时,一旦环境恶化,会加速出现点状锈蚀. 十八:磷化膜钝化:
磷化膜钝化处理可大大降低孔隙率,提高耐蚀能力(锌系30-50%,铁系1倍),尤其能改善P比值低的磷化膜与阴极电泳涂漆的配套性,能明显提高阴极电泳涂层的耐中性盐雾和耐湿热性.对钝化液的要求则是封闭孔隙效果好,含杂质离子少,避免磷化膜对杂质离子的吸附作用,否则会引起漆膜起泡,大大降低其耐蚀性.故钝化液中不宜加硫酸根,氯离子.同时铬酸浓度不能太大,以防磷化膜的脱落.最好使用缓蚀剂.
1. 超低铬钝化:污染最小,钝化膜对磷化膜的孔隙封闭效果好,但须强化搅拌.
1)CrO3 0.2-0.5g/L; H3PO4 0.1-0.3g/L; PH1.5-2.3; 30S; 室温.(或30-50℃,5秒) 2)CrO3 0.3g/L; 醋酸铬 0.1g/L; H3PO4 0.2g/L; PH 2-3; 30S; 室温. 3)CrO3 0.4g/L; 酒石酸 20-30;PH2-2.5; 30S; 室温.
4)CrO3 0.25g/L; 醋酸铬 0.1g/L;柠檬酸10g/L; PH2.5-3; 30S; 室温.
超低铬钝化后可以不水洗直接干燥,有利于磷化膜孔隙吸收铬酐,避免残余铬酐对膜层的破坏性.
2.低铬钝化:钝化后应采用去离子水充分冲洗,以避免电泳槽受污染.
3.无铬钝化:包括贵金属法,有机聚合物法(丹宁法),有机单体法(尿素,柠檬酸,氨基磷酸,磷酸盐),无机物法(次磷酸,次磷酸盐,氟磷酸盐). 十九：P比值:
P比值定义为P/(P+H). P为Zn2Fe(PO4)2.H2O, H为Zn3(PO4)2.2H2O, 前者为立方体或片形结晶,后者为针状结晶.P比高的磷化膜与漆膜复合后有较好的耐蚀性和附着力,特别能改善磷化膜与阴极电泳涂漆的配套性. 提高P比值的方法: 1.采用低锌磷化工艺 2.采用浸渍磷化. 3.钝化处理 4.超声波磷化
二十:磷化膜高温烘:烤
磷化膜经高温烘烤后(170℃,30分钟)结晶细化且更致密(晶粒度由20-25um变为13-15um),耐蚀性更好,膜失重很大,与基体的结合力有较大的提高(约`7-19%);P比值低的磷化膜物相变化较大,同时可避免夹缝焊接处形成锈斑.但烘烤温度不宜过高,否则磷化膜发白,严重时造成粉化.
二十一:磷化膜的膜重和耐碱性对阴极电泳影响:
1.如膜重过大,则涂层性能下降,膜重过小,涂层耐盐雾性差.作为阴极电泳底层的膜重在1.4~2.4g/m2最佳.膜重受前处理的影响大,如碱洗,酸洗均使膜重增至7.6-10.3g/m2,而表面调整可使膜生减至3.1g/m2.其次还与磷化工艺,钢板的表面特性有关.
2.磷化膜的耐碱性是影响与阴极电泳配套性的重要因素之一.因锌系膜对碱的敏感性较大,故要求磷化膜在碱液中的溶解速度要小,即磷化膜在阴极电泳成膜中的溶解越少,阴极电泳的质量就越高.必须从改善磷化膜性能来提高它的耐蚀性,如提高磷化膜中的Mn2+,Ni2+,Fe2+等阳离子的百分比(13.5%以上),适当增加膜层厚度(膜层越厚,溶解的百分数越低),改变结晶取向等(可通过改变基材的结构来改变) 二十二:高强度钢弹性工件磷化膜脆性问题:
基体表面的氢原子渗入磷化膜和基体金属中,与铁基体形成固溶体或金属化合物,渗入晶体间隙内,增大内应力.引起氢脆.含碳量越高,则脆性越大.解决氢脆的措施有: 1.增加回火工序:磷化前高强度钢和弹性材料在350±20℃,10-30min回火
2.严格控制前处理工序:用抛丸,喷砂消除油脂和氧化皮,采用稀酸溶液(10-15%盐酸),加入乌洛托品缓蚀剂,控制酸洗时间(2-10分钟).
3.控制磷化工序:用MnCO3 调整酸度,反应中生成的CO2可带走一部分氢.在磷化过程中,可上下抖动工件,以利于氢气的析出.在确保基体表面都覆盖磷化膜的前提下,尽可能缩短磷化时间.磷化后彻底清洗,并用3%肥皂液中和表面残留的酸液. 二十三:铝和铝合金及铝-铁组件的磷化: 1.铝和铝合金磷化工艺:
试验表明,铝表面镀(置换)一层锌对磷化处理有利.其磷化时间可缩短2.5倍,结合力好:
酸性脱脂(用于锌置换前处理:硫酸 1-10g/L; HNO3 0.5-5%; 适量Fe3+, 乳化剂和渗透剂,60-75℃; 1-2min)------碱性脱脂(适用不置换锌的磷化:脱脂剂 30-50g/L; NaOH 4-10g/L; 50-65℃; 1-3min)----水洗----锌置换(置换液100ml/L,20-25℃;1-5min)---表面调整----磷化---水洗---干燥. 2.铝-铁组件:
1)磷化前处理:脱脂与酸洗对磷化膜性能影响不大
2)磷酸配方及工艺条件:H3PO4(85%) 5-40ml/L, 成膜物质(包括含氧酸盐,重金属盐和有机氮化物等促进剂,以及酒石酸钠络合剂,适量表面活性剂)4-28g/L;PH1-2; 30-55℃; 60min. 3)磷化后水洗,干燥.膜层呈鲜艳的彩虹色,常温磷化,铝呈浅红色,铁呈灰蓝色.