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磷化膜主要成分组成与性质以及耐蚀性检测

时间:2023-12-28 09:15:12
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  磷化膜组成及性质 
  分类   磷化液主要成份 膜组成 膜外观 单位面积膜重/ g/m2 
  锌系 Zn(H2PO4)2 磷酸锌和磷酸锌铁 浅灰→深灰 1-60 
  锌钙系 Zn(H2PO4)2和 Ca (H2PO4)2 磷酸锌钙和磷酸锌铁 浅灰→深灰 1-15 
  锰系 Mn(H2PO4)2 和Fe(H2PO4)2 磷酸锰铁 灰→深灰 1-60 
  锰锌系 Mn(H2PO4)2 和Zn(H2PO4)2 磷酸锌、磷酸锰、磷酸铁混合物 灰→深灰 1-60 
  铁系 Fe(H2PO4)2 磷酸铁 
  深灰色 5-10 
  2.磷化膜组成 
  磷化膜为闪烁有光,均匀细致,灰色多孔且附着力强的结晶,结晶大部分为磷酸锌,小部分为磷酸氢铁。锌铁比率取决于溶液成分、磷化时间和温度。 
  3、性质 
  (1)耐蚀性 
  在大气、矿物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蚀性,但在碱、酸、水蒸气中耐蚀性较差。在200-300℃时仍具有一定的耐蚀性,当温度达到450℃时膜层的耐蚀性显著下降。 
  (2)特殊性质 
  如增加附着力,润滑性,减摩耐磨作用。 
磷化工艺流程  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) 
影响因素  1、温度 
  温度愈高,磷化层愈厚,结晶愈粗大。 
  温度愈低,磷化层愈薄,结晶愈细。 
  但温度不宜过高,否则Fe2+ 易被氧化成Fe3+,加大沉淀物量,溶液不稳定。 
  2、游离酸度 
  游离酸度指游离的磷酸。其作用是促使铁的溶解,已形成较多的晶核,使膜结晶致密。 
  游离酸度过高,则与铁作用加快,会大量析出氢,令界面层磷酸盐不易饱和,导致晶核形成困难,膜层结构疏松,多孔,耐蚀性下降,令磷化时间延长。 
  游离酸度过低,磷化膜变薄,甚至无膜。 
  3、总酸度 
  总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。总酸度一般以控制在规定范围 上限为好,有利于加速磷化反应,使膜层晶粒细,磷化过程中,总酸度不断下降,反映缓慢。 
  总酸度过高,膜层变薄,可加水稀释。 
  总酸度过低,膜层疏松粗糙。 
  4、PH值 
  锰系磷化液一般控制在2-3之间,当PH﹥3时,共件表面易生成粉末。当PH‹1.5时难以成膜。铁系一般控制在3-5.5之间。 
  5、溶液中离子浓度 
  ①溶液中Fe2+极易氧化成 Fe3+,导致不易成膜。但溶液中Fe2+浓度不能过高,否则,形成的膜晶粒粗大,膜表面有白色浮灰,耐蚀性及耐热性下降。 
  ②Zn2+的影响,当Zn2+浓度过高 ,磷化膜晶粒粗大,脆性增大,表面呈白色浮灰;当Zn2+浓度过低,膜层疏松变暗。 
磷化后处理  目的:增加磷化膜的抗蚀性、防锈性。 
  磷化渣 
  1、磷化渣的影响 
  ①磷化中生成的磷化渣,既浪费药品又加大清渣工作量,处理不好还影响磷化质量,视为不利。 
  ②磷化中在生成磷化渣的同时还会挥发出磷酸,有助于维持磷化液的游离酸度,保持磷化液的平衡,视为有利。 
  2、磷化渣生成的控制 
  ①降低磷化温度。 
  ②降低磷化液的游离酸度。 
  ③提高磷化速度,缩短磷化时间。 
  ④提高NO-3 与PO3-4的比值。 
磷化膜质量检验  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耐蚀性检测
  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。
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