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汽车紧固件常采用镀锌或磷化进行防锈处理，前者防护性好，钝化时有Cr6+可以致癌，还会使工件产生氢脆现象，须镀后驱氢；后者基本上不改变工件的力学性能和几何尺寸，膜层可根据要求增加厚度，需浸防锈油可提高防护性，能满足汽车紧固件大批量生产的要求。0 e4 @, K! C3 Q/ t, z0 K1 G! y
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1.磷化工艺
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3 O1 \/ b/ V" ]7 X/ K 目前磷化有高温磷化、常温磷化体系，但常温磷化耐腐蚀性偏低，严格说不太适合紧固件尤其是针对汽车紧固件。
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" @+ p! H( ?( H' p 高温磷化较普通，在90～95℃下进行，处理时间10～15min。高温磷化液可获得较厚的膜层，耐腐蚀性、结合力、硬度和耐热性能较好；缺点是能耗大，溶液挥发量大，变化快，磷化膜容易夹杂沉淀物，结晶粗细不均。紧固件磷化以锌锰系磷化为主。: k% w$ S% Z- w, H/ h) t
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工艺流程
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高温碱液除油（80～90℃，10～15min）→装料→冲洗→烫沸水→预除锈（旧酸液，5～10min）→除锈（新酸液，3～5min）→冲洗→表调（0.5～1.0min）磷化→冲洗→热皂化（70～80℃，1～3min）→下料→晾干→浸油→甩干。1 o, `( Q+ ~7 z: a
# K: F* C' ?; Y5 }2 n6 @1 q 2.工艺要点
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8 f1 i$ S( ?9 a+ q4 y ○1前处理
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a．除油 1 c( D2 v4 \. s& `9 |. J" Y* q
热处理后或机械加工后紧固件表面沾有不少油污，在塑料槽内用除油剂进行。! f }" ]# n* y0 O: s
b．除锈 1 f8 }) w5 `, i! g* C- ~% Q
; w! ^3 c6 _7 Y" I( O 紧固件表面氧化皮严重可采用喷丸、喷砂等，除尽氧化皮速度快，喷砂表面均匀，但除尽氧化皮是关键环节。& ?: @# m' d, c" f# v5 u) j3 J( B
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对低强度≥8.8级可用浓盐酸（以发烟效果更好）。优点：对金属氧化物具有较强的化学溶解作用，其除锈能力几乎与浓度成正比，在浓度、温度相同时，盐酸的浸蚀速度比硫酸快1.5～2.0倍，浸蚀后的紧固件表面残渣较少，酸洗表面灰白均匀光洁，便于磷化。
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7 B3 h4 K) S( X9 P2 N3 _; ~ ○2表面调整 Z; G0 r/ P$ ^2 ?" ?1 @& e2 p
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表调是锌系不可缺少的工序，目前采用的表面调整工序，可进一步提高磷化膜质量（膜致密细致，防锈性好），对汽车紧固件磷化尤为重要。, Q5 P# }" a( t# i
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○3浸油
& U; r1 L# q8 e8 F磷化膜皂化后浸油，可提高磷化膜抗中性盐雾能力（如磷化膜重16g／m2时，浸油耐中温盐雾时间550h）。5 g' l! n: _2 H: u
传统的浸热基础油（如在105～110℃下的机械油，锭子油或变压器油中浸泡5～10min），防锈性能很差，只有加入防锈剂才能提高基础油的防锈性能。防锈油最大的优点是抗盐水、盐雾、抗潮湿、酸中和、水置换性能好。将防锈剂加入到基础油中可制取优良的脱水防锈油。- e; R9 e) K! J
$ |) O" s, r% Z ~; D# r ○4甩干$ B0 a4 W+ m+ Q; h( o' F8 {
, B6 ^. ]& M7 k$ v, m3 _/ g 浸防锈油的紧固件，可采用搅拌式甩干以避免油太多。4 J" A% c3 Z2 ]1 y& k* ]/ ?, Y
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3.质量控制5 l4 l S+ L- U6 N- K% c8 b1 b
7 P& S2 b! F/ t9 [% D a．前处理质量) O. |& V2 _% Z
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批量生产时，由于操作人员技能不一，人为因素影响大，当装载量过大时，翻动性差，更要认真检查防锈是否彻底，还要注意工序间冲洗干净，避免产生串槽污染而影响槽液的稳定性，进而降低磷化质量。
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5 H3 r' X1 D% ^8 E+ V: n% e$ E b．材质的影响5 D- l' v% G3 C! G5 m
}. W ?- h }' C1 X: S, k9 Q; T8 e 生产中有时发现在相同环境条件下，不同厂家生产的紧固件其磷化效果有差异，即有的可以磷化呈黑色；有的磷化颜色浅，这与紧固件用材有关系。对铬钢40Cr、SCM435钢颜色偏浅，碳素钢ML35、35K呈黑些，加上热处理条件不同将有不同的结晶方位，而结晶的方位的不同就是影响磷化效果。
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h: ~5 J0 o" x. W 此外，磷化膜颜色的深浅与磷化剂组成也有关（金属离子种类、浓度等）。需要通过试验来选择合适的磷化剂，还可改变酸洗方法来加深颜色。& S6 B/ f1 y# @) W
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c. 优化工艺参数" }% _7 f% D5 b; l0 ^3 r- \: ]
. S2 f. r9 {1 ^, l 酸度 不同磷化剂应选用不同的总酸度（TA）和游离酸度（FA）。TA越高，磷化反应越快，膜层结晶细致均匀，还可降低磷化温度，但过高沉渣多，工件表表面有粉末附着物；TA过低，磷化慢，结晶粗。高温磷化TA＝40～60。FA正常时亦成膜性好，膜厚。太高膜化困难（膜层反溶速度大于膜层生成速度），膜疏松、泛黄，耐腐蚀性差，有时甚至反应不停止（溶液内一直有气泡产生）；过低成膜性差，膜呈粉末，极易擦去，沉渣多，FA＝1～5为宜。' B" j6 s" U0 n8 P* p
1 l, G! I7 N( y2 B( D/ ]. ^ 温度 温度越高，成膜越快，膜厚，防锈性能好，且允许FA高，但加速铁的溶解，Fe3+增加而使沉渣增多，工件表面附着白灰；温度过低，成膜缓慢，结晶粗大，防锈性能降低，并使溶液中Fe3+含量增高而变成酱油色，磷化液变废。要尽量保持溶液温度均匀。
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发表于 2007-7-23 13:50:09