钢铁材料的磷化生产.ppt

紧固件制造技术讲座紧固件制造技术讲座钢铁材料的磷化生产钢铁材料的磷化生产一、概述:一、概述:钢件在含有磷酸盐的溶液中钢件在含有磷酸盐的溶液中,,经过一系经过一系列的化学和电化学的反应列的化学和电化学的反应,,表面上生成一层表面上生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的过程称为钢的难溶于水的磷酸盐保护膜的过程称为钢的磷化。磷化后生成的膜的颜色随着钢材中磷化。磷化后生成的膜的颜色随着钢材中碳含量不同而改变。低碳钢、中碳钢呈灰碳含量不同而改变。低碳钢、中碳钢呈灰白色;高碳钢及渗碳产品呈黑色。由于这白色;高碳钢及渗碳产品呈黑色。由于这种膜有较多的细孔,经填充,浸油以及涂种膜有较多的细孔,经填充,浸油以及涂漆,它在大气中就具有了较好的抗腐蚀能漆,它在大气中就具有了较好的抗腐蚀能力、润滑性能和良好的绝缘性能。(正常力、润滑性能和良好的绝缘性能。(正常情况,击穿电压在情况,击穿电压在250250≈≈380V380V,经涂装处理,经涂装处理后,击穿电压可在后,击穿电压可在1000V1000V)。膜的生成厚度)。膜的生成厚度一般在一般在5-20um5-20um,且与钢件的结合牢固。,且与钢件的结合牢固。??钢件经磷化处理,其机械性能及磁性保持钢件经磷化处理,其机械性能及磁性保持不变。磷化的主要用途是:作防锈层;作不变。磷化的主要用途是:作防锈层;作油漆底层;作变压器及电机转子、定子硅油漆底层;作变压器及电机转子、定子硅钢片的绝缘层;材料拉拔和冷镦成型作减钢片的绝缘层;材料拉拔和冷镦成型作减磨层;因此,它常用于汽车、船舶、机械、磨层;因此,它常用于汽车、船舶、机械、军事以及航天、航空等方面。军事以及航天、航空等方面。??冷加工润滑用磷化膜要求冷加工润滑用磷化膜要求a a 冷镦线材拉拔冷镦线材拉拔单位面积上膜重单位面积上膜重1-10 1-10 g/m2g/m2;;b b 精密钢管拉拔精密钢管拉拔单位面积上膜重单位面积上膜重4-10 4-10 g/m2g/m2;;c c 钢铁件冷挤压成型钢铁件冷挤压成型单位面积上膜单位面积上膜重大于重大于10 g/m210 g/m2。。二、化学成膜的原理:二、化学成膜的原理:??磷酸二氢盐在磷化溶液中可以发生水解,磷酸二氢盐在磷化溶液中可以发生水解,使溶液中的铁、锌、锰离子增多。当钢铁使溶液中的铁、锌、锰离子增多。当钢铁零件放入溶液中,发生一系列的化学反应。零件放入溶液中,发生一系列的化学反应。这时***盐起催化作用,加剧磷酸盐与零这时***盐起催化作用,加剧磷酸盐与零件间的作用,使磷酸二氢盐和正磷酸的浓件间的作用,使磷酸二氢盐和正磷酸的浓度不断增加,达到饱和状时,铁、锌、锰度不断增加,达到饱和状时,铁、锌、锰离子便结晶析出而沉定在零件表面上。反离子便结晶析出而沉定在零件表面上。反应继续进行,结晶晶粒在零件表面上不断应继续进行,结晶晶粒在零件表面上不断地长大,磷化膜生成。地长大,磷化膜生成。三、磷化分类三、磷化分类?? 1 1、按磷化处理温度分类、按磷化处理温度分类((11)高温型)高温型8080——9090℃℃处理时间为处理时间为10-2010-20分钟,形成磷化分钟,形成磷化膜厚达膜厚达10-30g/m2,10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的溶液游离酸度与总酸度的比值为比值为11:(:(7-87-8))优点:膜抗蚀力强,结合力好。优点:膜抗蚀力强,结合力好。缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应用。粗细不均匀,已较少应用。11、按磷化处理温度分类、按磷化处理温度分类??((22)中温型)中温型50-7550-75℃℃,处理时间,处理时间5-155-15分钟,磷化膜厚度分钟,磷化膜厚度为为1-7 g/m21-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值,溶液游离酸度与总酸度的比值为为11:(:(10-1510-15))优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,目前应用较多。本相同,目前应用较多。((33)低温型)低温型30-5030-50℃℃节省能源,使用方便。节省能源,使用方便。11、按磷化处理温度分类、按磷化处理温度分类??((44)常温型)常温型10-4010-40℃℃常(低)温磷化(除加氧化剂外,常(低)温磷化(除加氧化剂外,还加促进剂),时间还加促进剂),时间10-4010-40分钟,溶液游离分钟,溶液游离酸度与总酸度比值为酸度与总酸度比值为11:(:(20-3020-30),膜厚为),-7 g/-7 g/m2。。优点:不需加热,药品消耗少,溶液稳定优点:不