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金属表面磷化处理质量的影响因素

浏览量:238 发布时间:2020-10-09

一、底材的影响

磷化处理质量与金属材质关系很大,材料组成与布局不同,即使是完全不异的磷化处理过程,所得磷化膜的晶体布局和耐腐蚀性也不一样。从材料成分来说,钢铁中含有各种微量元素,它们对磷化成膜起着不同的作用。

当Ni/Cr含量超过5%时,不利于磷化膜生成,尤其是Cr对磷化成膜的阻碍作用*强;金属中的P、S也影响金属的溶解反应;Mn则使之易于磷化。从材料微不雅观组织布局来说,钢铁在热处理退火和重结晶过程中,渗碳体(Fe3C)沉积于晶粒间,假如渗碳体细而多,则形成细磷化膜;反之,金属溶解较慢,成膜较粗糙。其中,渗碳体起着活泼阴极作用,即渗碳体越多,阴极表面积越大,越轻易快速均匀成膜。对于硬化的合金钢,由于马氏体布局,碳在α-Fe的固溶体中过饱和,使磷化不良;退火使马氏体转变为铁素体和渗碳体的平衡状况,性能得以改进。当铁素体和渗碳体形成薄片布局,即珠光体时,使磷化不良。因此,在研究磷化液组成、制订磷化工艺时需考虑基体材料及其布局对磷化质量的影响。

二、促进剂的影响

按照磷化机理,氧化剂、促进剂可提高磷化速度,改善磷化质量。常用的氧化剂、促进剂有硝酸盐、氯酸盐、亚硝酸盐、过氧化物及有机氧化剂等。一般硝酸盐用于高温磷化,氯酸盐用于中温磷化,亚硝酸盐和有机氧化剂主要用于低温磷化,而过氧化物如H2O2等因不不变,很少使用。

NO3--NO2-体系是目前常用的氧化催化体系,NaNO3单独使用时要求浓度高,温度高,一般温度高于75℃,结晶粗、膜疏松,所以目前很少单独使用,常插手NO2-作促进剂。

NO2-能使金属表面钝化  2Fe+NO2-+2H+→NH4++γ-Fe2O3

NO2-低温氧化作用强,促进效果显著,中低温下可得到均匀致密的薄膜。但其用量至关主要,一般为磷化工作液的0. 02%~0. 03%。用量不足,磷化速度减慢,用量过多,磷化渣量增多,加剧磷化药品的消耗,增加设备清理维护的工作量。

由于亚硝酸钠在酸性溶液中轻易分解,只要30min不补充,即使没有工件通过,亚硝酸盐也会分解使其含量减半。因此磷化处理时,亚硝酸钠常作为二组分单独添加,给出产带来不便。

分解产生的酸性气体使磷化工件在泊车时轻易产生锈蚀,静置情况下NO在溶液中积累,与Fe2+形成[Fe(NO)]2+配合物,使槽液老化。N03--NO2-催化形成的磷化膜相对较厚,主要用于溶剂性涂料和水性浸渍涂料。

氯酸钠在55~75℃具有很强的氧化作用,该促进剂不变性好,可使用浓度范围宽,形成的磷化膜结晶注意,硬度高,完全克服了NO3--NO2-催化体系的缺点,是中温磷化的良好促进剂。但其还原产物Cl-在溶液中积累,成膜时可能被结晶物质夹带留在沉积膜中,如以[FeCl3(PO4)]3-的配合物形式共结晶而残留于膜中,假如水洗不好,使涂膜耐蚀性变差,ClO3-催化产生的浮渣很细,易在磷化膜表面形成浮灰。因此在实际使用时,常采用NO2--ClO3-复合促进剂,充实阐扬各自的长处,同时ClO3-还能分解[Fe(NO)]2+配合物。

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