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南京磷化处理

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一、什么是南京磷化处理?

南京磷化处理是一类化学反应,在表面层形成一层层膜(磷化膜)的一类表面层处理工艺。南京磷化处理工艺主要是用在金属表面,意义也是为金属表面出具一层层保护膜,让金属与空气隔绝,避免其被腐蚀;还会继续适用于一些产品涂漆之前的打底,得到这层磷化膜可以提升漆层的附着力和防腐蚀能力,提升装饰性让金属表面看上去显得更漂亮,并且还可以在部分金属冷加工环节中起着润滑的作用。

经过南京磷化处理后能让工件在很长时间内不会氧化生锈,因此南京磷化处理的运用特别广泛,也是常用的一类金属表面处理工艺,在汽车,船舶,机械制造等行业中运用越来越多,但南京磷化处理也有着溶液沉渣多,表面层粗糙,磷化温度较高,时间长还有成本较高的缺点。

南京磷化处理

二、南京磷化处理工艺前的预处理

一般情况下,磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面(二合一、三合一、四合一例外)。工件在磷化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预处理。特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整,使金属表面具备一定的“活性”,才能获得均匀、细致、密实的磷化膜,达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。因此,磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础。

1、脱脂

除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。包括机械法、化学法两类。机械法主要有手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法主要有溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗、低碱性清洗剂清洗。应用较为广泛的是碱液除油。

2、除锈、除氧化皮

各种除锈方法中,酸洗除锈是应用zui为广泛的方法。酸洗中使用zui为常见的是盐酸、硫酸、磷酸。盐酸酸洗不宜超过45 ℃,使用浓度为10%~45%。硫酸适合的温度为50~80 ℃,使用浓度为10%~25%。如果硫酸中含有砷时,应加入 0.1~0.2 g/L硫代硫酸钠将砷去除。磷酸酸洗一般使用浓度为10%~40%,处理温度可从常温到80 ℃,不会产生Cl-、SO42-腐蚀性残留物,但成本较高,酸洗速度较慢。也可采用盐酸-硫酸混合酸、磷酸-柠檬酸混合酸。

3、水洗

在磷化工艺中,脱脂后和除锈后需进行水洗以除去附着在工件表面的活性剂和各种离子。将清洗后水的pH值控制在6.0~8.0之间,可以有效抑制各种离子对后续磷化的不利影响,必要时可以采用多级水洗。

4、表面调整

表面调整是指采用机械或化学等手段,使金属表面改变微观状态,增加磷化晶核的数量,使工件表面活性均一化,进而形成细致密实的磷化膜,以及提高磷化速度。一般采用强碱性脱脂剂、进行酸洗的工件都应进行表面调整。表面调整剂主要有两类,一类是含有草酸的表调剂,主要由草酸、表面活性剂、络合剂等组成;另一类是含有胶体钛的表调剂。

三、南京磷化处理工艺流程

常用的磷化处理工艺是利用化学元素发生反应,在金属表面形成一层膜,以起到防腐蚀以及打底的作用,而现代磷化工艺中主要有这些过程。

脱脂除油

金属材料在储运加工过程中都会接触到各种油迹或汗迹,并且这些油迹还会与各种灰尘杂质掺和在一起,附着在金属表面,不但会影响磷化的形成,还会降低磷化膜的附着力,耐腐蚀性能以及美观,磷化质量会受到很大影响。

这就需要在磷化前将工件清洗干净,常用的方法是化学法,将工件放入到加有加温到80℃强酸的清洗液中大约5分钟,通过强酸对油脂产生皂化反应,把油脂从工件上去除掉。

除锈,除氧化皮

钢铁在加工过程中会在其表面形成一层氧化皮,还有就是在储运过程中遇水或者腐蚀性液态就会生锈,这些氧化皮和锈迹如果不将其清理干净,就会加速工件的腐蚀。

所以在工件进行磷化前对其进行除锈和除氧化皮也是主要的工序,这将关系磷化质量。

除锈去氧化皮有机械法和化学法,通常情况下都会采用化学法,将工件放入到含有工业盐酸的酸洗液中,静置30分钟左右就能完成除锈和去氧化皮。

磷化处理

磷化过程中最主要的就是磷化液,不同磷化使用的磷化液也会不相同,将金属工件放入磷化液中后,就会相互之间发生化学反应,生成一种磷酸铁元素,并且还会产生氢氧。

这种碳酸铁元素会慢慢的结晶,并且沉积在金属表面,当这种结晶越来越多后,就会在金属表面连成一片,形成一层不溶于水牢固的磷化膜。

工件放入磷化液中后,需要持续的晃动几分钟,主要是为了排出滞留在工件凹槽内的空气和气泡,磷化的时间一般会根据不同的工件结构,材料以及温度来决定,通常情况下在30分钟左右。

其它工序

工件在每一道工序后,都需要对其进行水洗,这主要是为了清洗掉工件表面残留下的化学成分,能够顺利的完成下一道工序。

工件完成磷化并水洗后,需要对其烘干表面的水分,这样就完成了整个磷化过程,就可以再加工或者使用了。

涂装是现代金属防腐蚀处理简单而实用的一种方法,磷化处理又是其前处理的关键工序,此外磷化处理工艺还对,整个表面处理涂装行业起到了很大的推动作用。

南京磷化处理

四、南京磷化处理标准

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。表面黑色南京磷化处理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 耐蚀性检查

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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