為了使碳鋼類緊固件在使用過程中避免或減少腐蝕，常采用表面磷化表面處理工藝。 　　磷化是借磷化溶液在緊固件表面人為地造成一層厚度3～10um的保護膜，這層膜是難溶的磷酸錳的混合物。磷化溶液用磷酸、氧化鋅、硝酸鈉或亞硝酸鈉等配成。磷化應(yīng)上油，以增加耐腐蝕性，磷化層是良好的涂漆底層。 　　磷化和涂漆緊固件能良好抵抗大氣腐蝕，以及海水及淡水的腐蝕作用，其抗腐蝕能力明顯優(yōu)與發(fā)蘭、氧化處理。 　　目前，國內(nèi)外研究和利用較多的是低、中、高溫磷化。但因其能耗大，處理工藝時間長，沉渣多而不利于現(xiàn)代化生產(chǎn)。為了使緊固件產(chǎn)品適應(yīng)快速發(fā)展的市場競爭需要，提高磷化液的質(zhì)量，降低能耗成本，磷化工藝以向更低的磷化溫度、更短的處理時間、更短的工藝流程及更加環(huán)保的工藝和材料方向發(fā)展，成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢。 　　磷化工藝質(zhì)量 　　1、 更低的磷化溫度 　　磷化反應(yīng)的速度決定于溫度、濃度及磷化液的流動性等參數(shù)，它們的數(shù)值越高，反應(yīng)速度越快。在能源匱乏的時代，降低磷化處理溫度已成為工藝改進的目標(biāo)，目前有磷化溫度在35℃～40℃常溫下進行。 　　2、 更短的處理時間 　　完成磷化反應(yīng)是以基體表面是否完全被磷化膜所覆蓋判斷標(biāo)準(zhǔn)。 　　磷化膜晶體的形狀是由磷化液的組成及磷化液的流動性決定的，而磷化反應(yīng)初期所形成的晶核數(shù)則決定著晶體的尺寸。磷化液中添加的鎳可以在磷化初期的反應(yīng)中以金屬鎳的方式部分地沉積在基體表面，形成微陽極，能有效地減少磷化膜晶體的尺寸。然而，如果磷化液組成一旦固定，晶體的尺寸則決定于磷化前的表面調(diào)整工藝。 　　3、 提高磷化效率 　　在具有自動化的浸漬式的碗化線上，磷化時間已縮短到75s～90s。有色金屬材料（鋁）、高疲勞強度材料、提高這些零件的磷化效率和磷化膜的性能是十分必要的。 　　4、 磷酸鹽溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂 　　磷化是在酸性條件下進行的，因此，在磷化時應(yīng)避免應(yīng)力腐蝕開裂，以碳鋼為例，碳鋼在磷酸鹽水溶液中易發(fā)生晶粒應(yīng)力腐蝕開裂。主要缺陷是酸洗和磷化過程中吸收氫而產(chǎn)生氫脆，磷化后的去氫十分重要。對鋅系磷化膜在140～160℃保溫4～8h，而錳系磷化膜在150～170℃保溫6～10h，對大于等于10級以上高強度緊固件可防止延遲斷裂。 　　5、 緊固件表面狀態(tài)的影響 　　高碳鋼、中碳鋼、低合金鋼較易磷化，膜黑而厚，但較粗。低碳鋼與高合金鋼，磷化膜顏色較淺，結(jié)晶致密，在磷化前進行適當(dāng)?shù)慕g，可顯著提高磷化膜質(zhì)量 在緊固件中，熱處理決定了基體組織，因而對膦化膜的影響也較大。回火后馬氏體和珠光體較鐵素體易腐蝕，磷化后在鋼材偏析區(qū)會出現(xiàn)白色塊斑，造成磷化膜不均勻。為此，在熱處理前，增加一道堿性去磷工藝，可保證磷化膜質(zhì)量。 　　磷化發(fā)展趨勢 　　1、 三元合金鋅——錳——鎳磷化劑 　　傳統(tǒng)的磷化優(yōu)點在于磷化前不需要活化，但要求的處理溫度高，因此產(chǎn)生大量沉淀?，F(xiàn)在由于增加了表調(diào)工序，即在磷化前用磷酸鈦溶液處理工件，起到了活化工件表面的作用。鍍鋅件的磷化最好在含有更高的Mn2-、Ni2-、Fe2+磷化液中進行，而鋁及其合金的磷化液又必須含有加速鋁基體腐蝕的氟離子等加速劑。鋅錳鎳三磷化劑是一種中溫磷化劑，這與國外的低鋅錳改性磷化在原理上是類似的，是今后發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。 　　2、 不含鎳的磷化液 　　鎳作為磷化液的重要組成部分，在細(xì)化磷化結(jié)晶方面十分有效，尤其可以改善電鍍鋅板的結(jié)合力和涂裝性能，通過采用新型的表面調(diào)整劑及在膜層中采用鎳的替代金屬，已經(jīng)開發(fā)出在電鍍鋅板上生成更加細(xì)致磷化膜的工藝，采用新工藝獲得的磷化膜完全可以與含鎳的磷化工藝媲美。 　　3、 不含亞硝酸鹽的磷化工藝 　　亞硝酸鹽作為氧化型促進劑在鋅鹽磷化中扮演著重要的角色，在封閉式鋅鹽磷化工藝，Na+和NO3-的積累將會被磷化液穩(wěn)定性和磷化效率產(chǎn)生影響，這時亞硝酸鹽不是作為氧化劑，而是作為Fe2+的絡(luò)合劑。由于亞硝酸鹽屬致癌物，采用其它與亞硝酸鹽有相同作用的物質(zhì)替代勢在必行。無亞硝酸鹽體系獲得的磷化膜性能完全可與傳統(tǒng)工藝相比。 　　磷化膜具有降低摩擦系數(shù)，起潤滑作用，防止緊固件表面損傷等特點。更短處理鋅鹽磷化技術(shù)以及超細(xì)致的錳鹽磷化結(jié)晶，將有效的改善緊固件表面防腐質(zhì)量，未來技術(shù)需持續(xù)不斷改進。 　　我們希望磷化技術(shù)繼續(xù)為提高緊固件品質(zhì)作出貢獻，并隨新形式的發(fā)展而不斷提高。

全部評論 共 3 條

評論 |