磷化处理及工艺.doc

磷化目录总述原理及应用磷化基础知识一、磷化原理二、磷化分类三、磷化作用及用途四、磷化膜组成及性质五、磷化工艺流程六、影响因素七、磷化后解决八、磷化渣九、磷化膜质量检查十、游离酸度及总酸度的测定十一、有色金属磷化总述原理及应用磷化基础知识HYPERLINK""\l"3_1"一、磷化原理HYPERLINK""\l"3_2"二、磷化分类HYPERLINK""\l"3_3"三、磷化作用及用途HYPERLINK""\l"3_4"四、磷化膜组成及性质HYPERLINK""\l"3_5"五、磷化工艺流程HYPERLINK""\l"3_6"六、影响因素HYPERLINK""\l"3_7"七、磷化后解决HYPERLINK""\l"3_8"八、磷化渣HYPERLINK""\l"3_9"九、磷化膜质量检查HYPERLINK""\l"3_10"十、游离酸度及总酸度的测定HYPERLINK""\l"3_11"十一、有色金属磷化总述磷化（phosphorization）是一种化学与电化学反映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。磷化的目的重要是：给基体金属提供保护，在一定限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使用。HYPERLINK""\t"_blank"磷化解决工艺应用于工业己有90数年的历史，大体可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国CharlesRoss于1869年获得的专利(B.P.No.3119)。从此，HYPERLINK""\t"_blank"磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的漫长岁月中，磷化解决技术积累了丰富的经验，有了许多重大的发现。一战期间，磷化技术的发展中心由英国转移至美国。192023美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系HYPERLINK""\t"_blank"磷化液。这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展，拓宽了磷化工艺的发展前程。Parker防锈公司研究开发的ParcoPower配制磷化液，克服T许多缺陷，将磷化解决时间提高到lho1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min,1934年磷化解决技术在工业上取得了革命性的发展，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。二战结束以后，磷化技术很少有突破性进展，只是稳步的发展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。这个时期磷化解决技术重要改善重要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。当前，磷化技术领域的研究方向重要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。原理及应用磷化是常用的前解决技术，原理上应属于化学转换膜解决，重要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。磷化基础知识一、磷化原理1、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。2、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，磷化膜的生成反映如下：吸热3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热吸热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+不断增长，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↓+H3PO4Fe+Fe(H2PO4)2=2FeHPO4↓+H2↑3FeHPO4=Fe3(PO4)2↓+H3PO4Fe+2FeHPO4=Fe3(PO4)2↓+H2↑阴极区放出大量的氢：2H++2e-=H2↑O2+2H20=4e-+4OH-总反映式：吸热3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热吸热Fe+3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3H3PO4+2H2↑放热二、磷化分类1、按磷化解决温度分类（1）高温型80—90℃解决时间为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。缺陷：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不