金属磷化配方_黄金金属釉配方_锰系磷化配方

金属表面磷化工艺

(1)磷化配方及工艺规范

磷化工艺主要有：高温、中温和常温磷化，详见表7. 17。根据对钢铁表面磷化膜的不同要求，生产中选用不同的磷化工艺。

高温磷化的优点是膜层较厚，膜层的耐蚀性、耐热性、结合力和硬度都比较好，磷化速度快；缺点是溶液的工作温度高，能耗大，溶液蒸发量大，成分变化快，常需调整，且结晶粗细不均匀。

中温磷化的优点是膜层的耐蚀性接近高温磷化膜，溶液稳定，磷化速度快，生产效率高；缺点是溶液较复杂，调整较麻烦。

常温磷化的优点是节约能源，成本低，溶液稳定；缺点是耐蚀性较差，结合力欠佳，处理时间较长，效率低。

表7.17钢铁磷化处理的配方及工艺规范

注：①点相当于滴点10 ml磷化液，使指示剂在pH3.8（对游离酸度）和pH8.2（对总酸度）变色时所消耗浓度为0.1 mol/L氢氧化钠溶液的毫升数。

(2)磷化处理方法

磷化处理一般有浸渍法、喷淋法和浸喷组合法。

浸渍法适用于高、中、低温磷化工艺，可处理侄倚形状的工件，并能得到比较均匀的磷化膜。这种方法波备简单，仅需磷化槽和相应的加热设备。最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子，不锈钢加热管道应安装在槽子的两侧。

喷淋法适用于中、低温磷化工艺，可处理大面积的工件，如汽车壳俸、电冰箱、洗衣机壳体等大型物件，作油漆底层和冷变形加工等。这种方法处理时间短，成膜反应速度快，生产效率高，设备占地面积较少，自动化生产程度较高。磷化处理室的所有设备均用不锈钢制作。

一般钢铁件的磷化处理工艺流程为：

化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→磷化处理→冷水洗→辚化后处理→冷水洗→去离子水洗→干燥、

工件经喷砂处理所得磷化膜质量更佳，喷砂过的工件为防止重新锈蚀，应在6h内进行磷化。

磷化前的酸洗溶液中不宜加入若丁、乌洛托品等缓蚀剂，因为这类有机物易吸附在工件表面，能抑制磷化反应，造成磷化膜不均匀。

为使磷化膜结晶细化致密，在磷化处理前可增加表面调整工序，一般可用钛盐溶液作为表面调整剂，常用的磷化液表面调整剂为胶体磷酸钛Ti，( P04)，。表面调整剂的作用是增加表面活牲中心。

(3)影响磷化的因素

①游离酸度。游离酸度是指溶液中磷酸二氢盐水解后产生的游离磷酸的浓度。游离酸度过高时，氢气析出量大，晶核生成困难，膜的晶粒粗大，疏松多孔，耐蚀性差；游离酸度过低时，生成的磷化膜很薄，甚至得不到磷化膜。游离酸度高时，可加氧化锌或氧化锰调节；游离酸度低时，可加磷酸二氢锰铁盐、磷酸二氢锌或磷酸调节。

③金属离子的影响。Mn2+的存在使磷化膜结晶均匀，颜色较深，提高膜的耐磨性、耐蚀性和吸附性。Mn2+含量过高则膜的晶粒粗大，耐蚀性变差；Mn2+含量过低则使晶粒太细，有不能形成磷化膜的可能。

一定量的Fe2+能增加磷化膜的厚度，提度和耐蚀性能。但Fe2+在高温时很容易被氧化成Fe3+，并转化为磷酸铁( FePO4)沉淀，使游离酸度升高，造成磷化结晶几乎不能进行；Fe2+含量过高时，还会使磷化膜结晶粗大，表面产生白色浮灰。

Zn2+的存在可以加怏磷化速度，生成的磷化膜结晶致密、闪烁有光。Zn2+含量过高时磷化膜晶粒粗大，排列紊乱，磷化膜发脆；Zn2+过低时膜层疏松发暗。磷化液中要控制金属离子的比例，铁与锰的质量浓度比为1：9，锌与锰为1.5 ~2.1，铁离子(Fe2+)的质量浓度应保持在0.8-2.0g/L左右。

④P2O5的影响。金属磷化配方P2O5来自磷酸二氢盐，能提高磷化速度，使磷化膜致密，晶粒闪烁有光。P2O5含量过高时，膜的结合力下降，表面白色浮灰较多；P2O5含量过低时，膜的致密性和耐蚀性均差，甚至不产生磷化膜。