2 磷化操作中出現一般性故障
2.1 輕鐵系磷化
輕鐵系磷化抗雜質、抗污染的能力較強,槽液出現故障的機會較少,常見故障主要有:磷化成膜速度慢;工件表面掛黑灰。磷化成膜速度慢的主要原因是:游離酸度過低;磷化處理溫度過低。工件表面掛黑灰的主要原因是磷化槽液游離酸度過高、溫度過高、磷化時間過長等。
2.2 鋅系、錳系、鋅鈣系磷化
對于中溫磷化只要將工藝參數如:總酸度、游離酸度、促進劑濃度、處理溫度、時間控制好,一般不會出現很多問題。而低溫磷化,膠體鈦表面調整是至關重要的工序,有時問題往往出在表面調整。磷化槽液中雜質的積累對低溫磷化比較有影響,有時導致成膜困難。在中溫鋅鈣系磷化液中還容易出現局部形成均勻完整的磷化膜。這種現象的原因一是Ca2+含量過高,二是磷化液中存在如As、Pb、脲類等雜質,出現這種現象,如果加入Zn2+后仍無改進的跡象,便屬于第二種原因,只有更換槽液。
在具體生產應用中會出現各式各樣問題,只有憑經驗、憑小試進行摸索解決。
表4 鋅系、錳系、鋅鈣系磷化的常見故障
常見故障
產生的主要原因
解決方法
工件表面均勻泛黃,但均勻疏松的磷化膜
1. 總酸度低、酸比低
2. 促進劑濃度低
3. 磷化溫度低、時間短
1. 補加磷化液和堿
2. 補加促進劑
3. 提高溫度
4. 延長時間
磷化成膜速度慢,但延長磷化時間仍可形成均勻完整膜
1. 表面調整能力不強
2. 促進劑濃度不夠
3. 酸比低
4. 磷化溫度低
1. 改進表調或換槽
2. 補加促進劑
3. 補加堿
4. 提高溫度
在磷化配方中,大家也許還經常可見到“三合一”、“四合一”,即除油除銹磷化鈍化綜合處理劑,由于這類幾合一處理劑,在國內外都不提倡采用,這量不作敘述。
1 配方組成及性能
1.1 常溫低溫型磷化
常溫磷化是不加溫磷化,溫度范圍是5~30℃。低溫磷化通常指磷化溫度為35~45℃的磷化工藝,在有些情況下即使溫度偏高偏低一點,也認為是低溫磷化,尚無統一的標準。常溫低溫磷化絕大部分以輕鐵系磷化、鋅系磷化為主,當然也有改進型,如在鋅系磷化中加入Mn2+、Ca2+、Ni2+等改性,仍習慣稱之為鋅系磷化,配方及性能見表1。
鐵系輕型磷化形成彩色或灰色磷化膜,純用鉬酸鈉促進劑得到全彩色磷化膜,純用NO3-或ClO3-促進劑得到灰色磷化膜,用鉬酸鹽和NO3-、ClO3-混合促進劑將形成彩色或灰色混合色膜。輕鐵系磷化不能形成厚膜,膜重總是在1g/m2以下。它與涂漆配套的一個顯著特點是使漆膜的抗彎曲、抗沖擊性能特別好。一般優于其他類型如鋅系、錳系、鋅鈣系磷化。輕鐵系磷化槽液還有一些獨特的優點,即不需要表面調整;磷化沉渣特別少;槽液工藝范圍寬,管理方便,但不足之處是耐鹽霧性能稍差。輕鐵系磷化與粉末涂裝、陽極電泳配套應用多一些,與鋅系磷化相比不會有很大的差別。
有一種脫脂-磷化“二合一”的輕鐵系磷化,其槽液成分基本與常規輕鐵系磷化相同,只不過額外加入一些表面活性劑起脫脂作用,通常以噴淋方式使用,當然還需加一定的消泡劑。這種脫脂-磷化“二合一”工藝,在國內外都有應用:還有一類高游離酸度(含有較高濃度的磷酸)的輕鐵系磷化,同樣形成輕鐵系磷化膜,它同時還可以兼顧除油除銹功能。這種輕鐵系除油除銹磷化液與那些不水洗型“三合一”、“四合一”有著本質區別,真正形成了輕鐵系磷化膜。
常溫低溫鋅系磷化是使用非常廣泛的一種磷化工藝,特別是在家用電器行業,低溫鋅系磷化完全占有統治地位。甚至在汽車行業,低溫鋅系磷化也占有一定的比重。常溫低溫鋅系磷化一般需要膠體鈦表面預處理,一則細化磷化晶粒形成薄型磷化膜;二則提高磷化成膜速度。低溫鋅系磷化經表面膠體鈦調整預處理的工件,在35~45℃溫度范圍內,噴淋時只需1~2min,浸泡也只需要3~8min即可形成均勻完整細致的磷化膜,膜重1.5~2.5g/m2,通過調節游離酸度等方法可稍微增加膜厚。常溫低溫磷化與各類涂漆均具有很好的配套性。
促進劑
本品為淡黃色透明液體,為磷化液專用配套產品,可通用于各類灰膜磷化液。每添加0.1%促進劑點數大約升高0.5~1個點。
二、 處理方式:采用浸漬式處理。
三、 使用劑:
名 稱 理 化 性 質
外 觀 狀 態
DD-1021是新型高效中溫除油劑,可在中溫狀態下迅速除去各種金屬表面(可處理鋁材、鍍鋅板、銅材等)的皂化油、礦物油、有機防銹助劑,具有無泡、污染小、水洗性能好,使用壽命長,成本極低等特點,尤其對進口板材的重油脫除有獨到之處,特別適合于五金電鍍行業使用,為本公司力推的電鍍前除油產品。
一、 處理方式:浸漬
二、 除油處理槽體或噴嘴材質:槽體可采用低碳鋼制造(內有防腐襯里),交換器和噴嘴使用不銹鋼,配管和泵可用不銹鋼制,可減輕維修工作。
三、 使用劑:外 觀 PH值(3℅水溶液) 洗滌力除油劑DD-1021 黃色粉末狀 10 ~ 12 ≥99%
四、 檢測用品及儀器:品:指示劑;酚酞 滴定液:0.1N硫酸儀器:三角燒杯:200ml 移液管:10ml 滴定管:25ml酸式滴定管
五、 應用范圍:用于鋼鐵件、鋁件、銅件等金屬材料及各類塑料件在噴涂、電鍍前處理工藝中的除油、脫脂。
六、 處理工序:脫脂 —→ 水洗 —→ 水洗 —→ 后處理
七、 配制方法(按1000升計):
1、 加入處理槽清水約800升;
2、 慢慢加入30 ~ 80公斤的除油劑攪拌,使其溶解完全;
3、 補足余量水至1000升,并進行攪拌;
4、 加溫至60℃~80℃。
八、 處理條件:
游離堿度:7.5 ~ 12.5 溫度:60℃ ~ 80℃ 處理時間:5 ~ 15min(溫度過低或油過重相應延長)
九、 補充和調整(按1000升計)
由于連續處理過程中濃度不斷的變化,所以要定期測定濃度,定期補加,使其所規定的濃度范圍內,以確保脫脂效果。
脫脂液經長期使用后污濁,脫脂能力減弱,脫脂性能變化。這時,即使補加脫脂劑,也不會達到滿意的效果,應該廢棄槽液更換新液。
十、 檢測方法:詳見附頁檢驗方法。
其它事宜:溫度升高及脫脂含量增高,可提高脫脂效果
1、清除油污、重油垢能力極強,清洗效率是煤油4-5倍。
2、應用范圍無限制,產品無毒,不可燃,使用時無需考慮現場的工況條件。
3、使用成本低,成本僅是煤油清洗成本的10分之一。
4、使用安全,無味、無毒、不可燃、不腐蝕被清洗物,不損傷皮膚,對各種表面均安全無傷害。
5、清洗后對金屬表面具有短期防銹作用。
6、使用簡單,加水稀釋后,既可在常溫下直接使用。
7、滿足各類清洗要求:如循環清洗、浸泡清洗、擦洗、噴淋清洗、超聲波清洗等要求。
8、表面活性劑可生化降解,對環境無污
⒈磷化作用
⑴涂裝前磷化的作用
①增強涂裝膜層(如涂料涂層)與工件間結合力。
②提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性。
③提高裝飾性。
⑵非涂裝磷化的作用
①提高工件的耐磨性。
②令工件在機加工過程中具有潤滑性。
③提高工件的耐蝕性。
⒉磷化用途
鋼鐵磷化主要用于耐蝕防護和油漆用底膜。
⑴耐蝕防護用磷化膜
①防護用磷化膜 用于鋼鐵件耐蝕防護處理。磷化膜類型可用鋅系、錳系。膜單位面積質量為10-40 g/m2。磷化后涂防銹油、防銹脂、防銹蠟等。
②油漆底層用磷化膜
增加漆膜與鋼鐵工件附著力及防護性。磷化膜類型可用鋅系或鋅鈣系。磷化膜單位面積質量為0.2-1.0 g/m2(用于較大形變鋼鐵件油漆底層);1-5 g/m2(用于一般鋼鐵件油漆底層);5-10 g/m2(用于不發生形變鋼鐵件油漆底層)。
⑵冷加工潤滑用磷化膜
鋼絲、焊接鋼管拉拔 單位面積上膜重1-10 g/m2;精密鋼管拉拔 單位面積上膜重4-10 g/m2;鋼鐵件冷擠壓成型 單位面積上膜重大于10 g/m2。
⑶減摩用磷化膜
磷化膜可起減摩作用。一般用錳系磷化,也可用鋅系磷化。對于有較小動配合間隙工件,磷化膜質量為1-3 g/m2;對有較大動配合間隙工件(減速箱齒輪),磷化膜質量為5-20 g/m2。磷化涂層鋼絲繩也是利用磷化膜的減摩、耐磨作用。
⑷電絕緣用磷化膜
一般用鋅系磷化。用于電機及變電器中的硅片磷化處理。
工藝流程編輯
1.預脫脂→脫脂→除銹→水洗→(表調)→磷化→水洗→磷化后處理(如電泳或粉末涂裝)。
2.主要鋁件及鋅件
3.磷化發黑液
常溫使用,磷化保護一步成型,又稱鋼鐵著色劑。1:4-5稀釋后使用,常溫浸泡30分鐘左右,后封閉保護。
4.處理工藝:除油除銹——防銹水浸泡——磷化發黑——晾干——封閉保護 [1] 。
溫度
1.溫度愈高,磷化層愈厚,結晶愈粗大。
2.溫度愈低,磷化層愈薄,結晶愈細。
3.但溫度不宜過高,否則Fe2+易被氧化成Fe3+,加大沉淀物量,溶液不穩定。






