机械社区

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 7078|回复: 7

金属放进去就变色!磷化是一种什么样的表面处理?

[复制链接]
发表于 2022-11-4 13:49:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
在众多的表面处理工艺中,有一种工艺处理后可以让产品表面变成黑色,彩虹色或者是变成接近金属本色的灰色,这种工艺就是磷化处理工艺。

. Z3 d, I6 s- E2 F" R) K
什么是磷化处理
磷化处理是一种化学反应,在表面形成一层膜(磷化膜)的一种表面处理工艺。
9 Z( a/ e. S, I1 q7 h9 y
磷化处理工艺主要用在金属表面,目的也是为金属表面提供一层保护膜,让金属与空气隔绝,防止其被腐蚀;还会用于一些产品涂漆之前的打底,有了这层磷化膜能够提高漆层的附着力和防腐蚀能力,提高装饰性让金属表面看起来更漂亮,并且还能够在部分金属冷加工过程中起到润滑的作用。
' n& s& k: U' ~3 c. d) ~  N
+ s2 {6 f" B6 K, f* {
- D0 |4 e  P( j' j3 P' e4 i# o' L
; \5 ^/ h) g, E0 W$ H
经过磷化处理后能让工件在很长时间内不会氧化生锈,所以磷化处理的应用非常广泛,也是常用的一种金属表面处理工艺,在汽车,船舶,机械制造等行业中应用越来越多。
但磷化处理也有着溶液沉渣多,表面粗糙,磷化温度较高,时间长以及成本较高的缺点。
: k! T& o% c. I, E% Z" P1 d0 r

( w$ [5 M, n( P7 b/ T+ s: j0 d3 W% T% e3 k- z
' F3 J$ X& h  Y

# J* S; P7 g8 k: @/ {/ C4 }- ]磷化的发展历史! d  D) J( b) q2 }" M
其实磷化处理工艺发展至今已经有很长时间了,它应该是现代金属表面处理中,发明时间较早的一种,其发展也经过了不同的时期。

9 b; c- ]: O: \. ~+ J/ i
在1869年的英国,有人就发现了磷化膜可以用在金属表面,能有效的保护金属长时间不被腐蚀,并且当时还将其申请了专利,这也为磷化处理的技术和发展奠定了基础。
( `; C% e! d- S. N/ ~
从20世纪初开始,磷化处理开始用在工业产品中,这也促进了磷化工艺的发展和进步,从此磷化处理得到了快速的发展和进入实际应用时期。
5 D' s% w# V' L! g2 q
到了现代,为了适应各种需求,磷化处理工艺也在不断的改进,主要是向着低温,低渣,环保无毒的方向发展。
5 ~& i* s1 s; Z7 e
$ m' k4 j, g+ M/ L' `
7 N) d7 T: b( Z: y4 Q
' q1 B, w. [! m6 K$ r+ S% n
磷化的分类及应用! P, g  r' @3 N4 C8 d
通常情况下,一种表面处理后都是呈现出一种颜色,但是磷化处理可以根据实际需求,通过使用不同的磷化剂就会呈现不同的颜色,这也就是我们经常会看到磷化处理有灰色,彩色或者是黑色。
铁系磷化
磷化后表面会呈现出彩虹色以及蓝色,所以又被称为彩磷,磷化液主要以钼酸盐为原料,会在钢铁材料表面形成彩虹色的磷化膜,也主要是用于涂装底层,以达到工件的防腐蚀能力和提高表面涂层的结合力。
$ U1 B( M3 l) O/ e

1 g2 |, M. L* u& `$ v

/ F4 G6 b9 ^2 U$ `$ L- a5 i: Z
锌系磷化
颜色呈灰色,所以被称为灰膜磷化,主要使用的磷化液由磷酸,氟化钠以及乳化剂等组成,会在工件表面形成灰色的磷化膜,它主要也是为涂装底层,与后道的喷塑,喷漆或者电泳等工序进行结合。

- `; H+ [; j+ b" f' e4 Q( D1 ~
灰色磷化膜本身也是具有一定的防腐蚀性,所以也可以单独作为防腐蚀涂层用在工件表面,主要用于一些镀锌板,冷轧板,以及铝板的表面磷化处理。

. x/ b: x2 m  U" v0 X
. }( r4 o, |( n3 |/ r8 v4 a4 }8 P) H- A

1 |  g- t1 n0 d9 M! @6 T' e
锰系磷化
颜色呈黑色或者黑灰,所以也被称为黑色磷化,主要是使用含有锰离子的磷化溶液,会在工件表面形成一层黑色的磷化膜,它也是防锈性能最好的一种磷化处理,可以作为零部件的长期防锈,也是应用最广泛的一种防锈磷化。

0 x8 m9 N6 p7 _0 h, U! M  Y
锰系磷化会比其它磷化的摩擦系数更小,所以对于那些经常摩擦的零部件就可以使用黑色磷化,能够有效的减小摩擦,如一些汽车零部件以及一些紧固件等等。
! r. y# ?. Y9 j3 v7 z4 [
: o6 Y  j& ^. Z; K& N- k3 {/ z
) z0 U  a/ R4 l7 Z8 R
# v" k, I2 g2 Y; X
磷化处理工艺
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。
4 {! b0 O3 h9 p! ]2 R# F
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。

' A7 t4 E1 Z) i  B8 }1 X$ ~
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反应,把油脂从工件上去除掉。
3 s  b) l. p9 z, d8 H) N2 _7 q; N& J
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。
. v( }0 K- B3 R  [9 f% e3 Q4 d- R
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。

5 ^- w& x! c" T* {$ ]: b1 r; `
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。

9 M" K. i/ V0 l7 ^+ N+ B
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。

6 ~/ \; T  v* o
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。

. ]9 d5 D1 X8 [
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。
- ~5 P) S& O; V

1 z1 \& S+ J" @8 B7 O
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。

8 _- L% Z7 [7 U' d% r
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。

* i3 t  E$ `2 s4 ?& e
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。
9 O  Y9 @% j: L3 F7 v7 ]
但磷化处理工艺也面临着诸多的问题,需要通过改进处理工艺,向着节能环保,无毒以及提高效率的方向发展。

* g: c: y% L. |/ G/ I) Q

评分

参与人数 2威望 +4 收起 理由
大白小白 + 1 思想深刻,见多识广!
一朵娇粉嫩的花 + 3 感谢分享

查看全部评分

回复

使用道具 举报

发表于 2022-11-4 14:47:16 | 显示全部楼层
磷化是真的刺鼻   
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-11-24 16:56:39 | 显示全部楼层
学到了,谢谢
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-1-1 18:15:29 | 显示全部楼层

% A* @0 ?/ e/ g$ y支持楼主,谢谢共享!
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-1-3 13:41:19 | 显示全部楼层
磷化是一种氧化处理
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-1-5 09:59:03 | 显示全部楼层
镀锌也是
回复

使用道具 举报

发表于 2023-1-8 13:59:44 | 显示全部楼层
先进
回复

使用道具 举报

发表于 2024-3-21 17:27:43 | 显示全部楼层
感谢分享。
5 T6 o# q4 t6 g8 \4 O* S' k
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2024-12-23 19:59 , Processed in 0.054417 second(s), 16 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表