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《磷化處理與工藝設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、專(zhuān)業(yè)文檔磷化目錄總述原理及應(yīng)用磷化基礎(chǔ)知識(shí)1.一、磷化原理2.二、磷化分類(lèi)3.三、磷化作用及用途4.四、磷化膜組成及性質(zhì)5.五、磷化工藝流程6.六、影響因素7.七、磷化后處理8.八、磷化渣9.九、磷化膜質(zhì)量檢驗(yàn)10.十、游離酸度及總酸度的測(cè)定11.十一、有色金屬磷化總述原理及應(yīng)用磷化基礎(chǔ)知識(shí)1.一、磷化原理2.二、磷化分類(lèi)3.三、磷化作用及用途4.四、磷化膜組成及性質(zhì)5.五、磷化工藝流程6.六、影響因素7.七、磷化后處理8.八、磷化渣9.九、磷化膜質(zhì)量檢驗(yàn)10.十、游離酸度及總酸度的測(cè)定11.十一、有色金屬磷化總述 磷化(phosphorization)是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)
2、轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程,所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱(chēng)之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護(hù),在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用。磷化處理工藝應(yīng)用于工業(yè)己有90多年的歷史,大致可以分為三個(gè)時(shí)期:奠定磷化技術(shù)基礎(chǔ)時(shí)期、磷化技術(shù)迅速發(fā)展時(shí)期和廣泛應(yīng)用時(shí)期?! ×谆び米麂撹F的防腐蝕保護(hù)膜,最早的可靠記載是英國(guó)CharlesRoss于1869年獲得的專(zhuān)利(B.P.No.3119)。從此,磷化工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。在近一個(gè)世紀(jì)的漫長(zhǎng)歲月中,磷化處理技術(shù)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),有了許多重大的發(fā)現(xiàn)。一戰(zhàn)期間,磷化技術(shù)的發(fā)展中心由英國(guó)轉(zhuǎn)移至美國(guó)。1
3、909年美國(guó)T.W.Coslet將鋅、氧化鋅或磷酸鋅鹽溶于磷酸中制成了第一個(gè)鋅系磷化液。這一研究成果大大促進(jìn)了磷化工藝的發(fā)展,拓寬了磷化工藝的發(fā)展前途。Parker防銹公司研究開(kāi)發(fā)的ParcoPower配制磷化液,克服T許多缺點(diǎn),將磷化處理時(shí)間提高到lho1929年Bonderizing磷化工藝將磷化時(shí)間縮短至10min,WORD資料可編輯專(zhuān)業(yè)文檔1934年磷化處理技術(shù)在工業(yè)上取得了革命性的發(fā)展,即采用了將磷化液噴射到工件上的方法。二戰(zhàn)結(jié)束以后,磷化技術(shù)很少有突破性進(jìn)展,只是穩(wěn)步的發(fā)展和完善。磷化廣泛應(yīng)用于防蝕技術(shù),金屬冷變形加工工業(yè)。這個(gè)時(shí)期磷化處理技術(shù)重要改進(jìn)主要有:低溫磷化、各種控制磷
4、化膜膜重的方法、連續(xù)鋼帶高速磷化。當(dāng)前,磷化技術(shù)領(lǐng)域的研究方向主要是圍繞提高質(zhì)量、減少環(huán)境污染、節(jié)省能源進(jìn)行。原理及應(yīng)用 磷化是常用的前處理技術(shù),原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理,主要應(yīng)用 于鋼鐵表面磷化,有色金屬(如鋁、鋅)件也可應(yīng)用磷化。磷化基礎(chǔ)知識(shí) 一、磷化原理 1、磷化 工件(鋼鐵或鋁、鋅件)浸入磷化液(某些酸式磷酸鹽為主的溶液),在表面沉積形成一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)換膜的過(guò)程,稱(chēng)之為磷化?! ?、磷化原理 鋼鐵件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2組成的酸性稀水溶液,PH值為1-3,溶液相對(duì)密度為1.05-1.10)中,磷化
5、膜的生成反應(yīng)如下: 吸熱 3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或 吸熱 吸熱 3Mn(H2PO4)2=Mn3(PO4)2↓+4H3PO4 吸熱 鋼鐵工件是鋼鐵合金,在磷酸作用下,F(xiàn)e和FeC3形成無(wú)數(shù)原電池,在陽(yáng)極區(qū),鐵開(kāi)始熔解為Fe2+,同時(shí)放出電子?! e+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+H2↑ Fe=Fe2++2e- 在鋼鐵工件表面附近的溶液中Fe2+不斷增加,當(dāng)Fe2+與HPO42-,PO43-濃度大于磷酸鹽的溶度積時(shí),產(chǎn)生沉淀,在工件表面形成磷化膜: Fe(H2PO4)2=FeHPO4↓+H3PO4 Fe+Fe(H2PO4)2=2F
6、eHPO4↓+H2↑ 3FeHPO4=Fe3(PO4)2↓+H3PO4 Fe+2FeHPO4=Fe3(PO4)2↓+H2↑ 陰極區(qū)放出大量的氫: 2H++2e-=H2↑WORD資料可編輯專(zhuān)業(yè)文檔 O2+2H20=4e-+4OH- 總反應(yīng)式: 吸熱 3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 吸熱 吸熱 Fe+3Zn(H2PO4)2=Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3H3PO4+2H2↑ 放熱 二、磷化分類(lèi) 1、按磷化處理溫度分類(lèi) (1)高溫型 80—90℃處理時(shí)間為10-20分鐘,形成磷化膜厚達(dá)10-30g/m2,溶液游離酸度與總酸度
7、的比值為1:(7-8) 優(yōu)點(diǎn):膜抗蝕力強(qiáng),結(jié)合力好?! ∪秉c(diǎn):加溫時(shí)間長(zhǎng),溶液揮發(fā)量大,能耗大,磷化沉積多,游離酸度不穩(wěn)定,結(jié)晶粗細(xì)不均勻,已較少應(yīng)用?! 。?)中溫型 50-75℃,處理時(shí)間5-15分鐘,磷化膜厚度為1-7g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-15) 優(yōu)點(diǎn):游離酸度穩(wěn)定,易掌握,磷化時(shí)間短,生產(chǎn)效率高,耐蝕性與高溫磷化膜基本相同,目前應(yīng)用較多?! 。?)低溫型 30-50