紧固件磷化处理的发展

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磷化處理就是將金屬浸在由磷酸、磷酸鹽和其他成分組成的磷化液中，經過化學作用而在金屬表面生成一種不溶性的磷酸鹽層，俗稱磷化膜。磷化膜主要由磷酸鐵、鋅、錳、鈣等組成，厚度一般在5～20μm顏色一般由暗灰色到黑灰色，它的基體結合牢固，具有良好的潤滑性、耐蝕性及較高的電絕緣性等。磷化處理所需設備簡單，操做方便，成本低，生產效率高，被廣泛地應用于機械、車輛、船舶、航空航天及家電等行業。

' X: ~+ {* i) k0 W$ c& h+ H　　近年來，緊固件行業迅猛發展，越來越重視緊固件表面處理技術，為此，磷化處理也得到極大的發展。①磷化處理溫度由高溫向中溫、低溫、常溫發展。一般情況下，高溫磷化工藝形成的磷化膜結晶粗大，膜厚，磷化中產生的沉渣很多，消耗的熱能大，掛灰嚴重。中溫、低溫、常溫磷化形成的磷化膜均勻致密、膜薄，能耗低，物料消耗小。②磷化工藝向簡單化發展。有的磷化產品可直接刷涂，如“四合一”、“三合一”等常溫磷化產品。有的簡化了工藝流程，磷化、鈍化并為一道工序，而且產品的品質技術指標仍能達到、甚至有的指標超過了國家標準。③磷化產品組分復雜化。這樣提高了磷化的品質，降低了磷化溫度，加強了磷化工作液的穩定性。④減少污染、降低成本。重點解決磷化產品中的亞硝酸鹽、重金屬、磷酸鹽、高溫、酸霧給環境造成的污染，降低了為改善環境所付出的成本。
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- Q0 I7 F; j) l" B( |) `　　磷化工藝的確定，主要是以下兩個方面。

  v3 C' r6 b( S# L　　第一，優選磷酸液。磷化膜的品質優劣主要表現在晶體粗細和致密程度、表面有無沉淀物及膜厚等方面，它們的差異直接影響磷化膜的品質。目前普遍采用磷化膜主要由鐵系、鋅系、錳系、鋅鈣系等磷酸鹽溶液進行磷化，其中鋅鈣系性能最優良。

+ M, O! c3 O% `4 K　　第二，控制工藝參數。關鍵要控制磷化溫度（25～40℃），時間（3～20min），促進劑含量（3～5氣點）及總酸度（20～40點）和游離酸度（0.8～3點）。

　　溫度過太低則不能成膜或成膜速度慢，膜不完整，易泛黃；反之，膜粗大，耐蝕性低，同時槽液穩定性變差，沉渣增多。
促進劑含量低，成膜慢，膜層泛黃；反之，沉渣明顯增多，膜層帶彩色。
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! N& \$ r# R% T, d　　總酸度稍高，能加快磷化反應的進行，磷化膜薄而致密。但不宜過高，否則沉渣多，膜層掛灰。游離酸度低，有利于降低磷化溫度和沉渣量；反之，沉渣增多，甚至不成膜。

+ j% W5 P" t) O% Z" X　　其次，還要掌握槽液的調整方法。具備化驗條件的企業，做到磷化前檢測槽液總酸度、游離酸度、促進劑氣點等，嚴格槽液管理。憑經驗管理槽液效果也不錯，槽液要定期排渣和更新。如每周排渣一次，脫脂槽、表面調整槽每月更新一次。
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- b$ o0 X* q$ }" w典型的磷化工藝
　　
　　①脫脂（金屬脫脂劑，60～65℃，3～4min）→熱水洗（80～90℃）→酸洗（HCI：H2O=1：1，除銹加速劑適量，5～6min）→水洗→表面調整（表面調整劑5g/L，1min）→磷化（常溫，冬天適當加溫，6min）→二道水洗→烘干。
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　　②脫脂（金屬脫脂劑，30～40℃，5～10min）→水洗→酸洗（HCI：H2O=1：4，除銹加速劑適量，20～30min）→水洗→表面調整（表面調整劑5g/L，1min）→磷化（常溫，20～30min）→水洗→烘干。

　　③脫脂（金屬脫脂劑，60～70℃，3min）→熱水洗（80～90℃）→表面調整（表面調整劑5g/L，1min）→磷化（30～40℃，10～20min）→水洗→烘干（脫脂前手工除去局部浮銹，浸漬脫脂后手工擦洗補充除油）。

! v+ |* s, T% m" s3 l3 C　　④脫脂表面調整“二合一”（40～50℃，5～10min）→水洗→酸洗（HCI：H2O=1：1，10min）→水洗→（表面調整劑5g/L，1min）→磷化（30～40℃，20～30min）→水洗→烘干。
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　　第一種工藝適宜油、銹較重的緊固件，工藝設計最佳，能獲得優質磷化膜。其優點為：負載容量大，生產效率高。脫脂后熱水洗，緊固件表面清潔。酸洗后水洗能洗凈緊固件表面的殘酸及吸附的緩蝕劑，避免抑制磷化反應，造成磷化不均勻。磷化后二道水洗，能洗掉磷化膜上的殘留可溶性鹽，避免引起涂層的早期起泡和脫落。

5 N$ Q( |/ e( x& Q　　第二種工藝適宜油、銹中等的緊固件，工藝控制得當，也能獲得較好的磷化膜。

$ L7 t6 h# A! x. \- y. P5 O5 B　　第三種工藝適宜有油、無銹的緊固件，生產線上不設酸洗工藝，很適合氣焊接異型件、緊固件磷化。

　　第四種工藝適宜油輕、銹重的緊固件，但采用了脫脂表面調整“二合一”工藝，使磷化質量受到影響，膜層粗糙、泛黃、掛灰等。
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　　總之，緊固件磷化處理品質的優劣不僅取決于磷化工藝的選擇和控制，而且取決于磷化工藝的管理。隨著科學技術進步，緊固件磷化處理正朝著中低溫、低成本、低能耗、無污染，以及磷化膜均勻致密、膜薄且耐蝕性能好的方向發展。
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