《钢铁的磷化》PPT课件

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1、第三章钢铁的磷化2014秋季学期磷化：将金属零件浸入含有磷酸盐的溶液中进行化学处理，在零件表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法。磷化液：生产中大多采用在含有Zn、Mn、Fe的磷酸盐的溶液中进行处理适用范围：黑色金属（包括铸铁、碳钢、合金钢等）有色金属（包括锌、铝、镁、铜、锡及其合金等）磷化膜的主要成分磷酸盐和磷酸氢盐磷化膜的颜色随着基体材料及磷化工艺的不同由浅灰到黑灰色有光泽、光滑、彩色膜——磷酸铁结晶细致、色浅灰发白——磷酸锌钙结晶由细至粗，色浅灰至深灰——磷酸锌膜粗而深灰，且发黑——磷酸锰在金属的冷变形加工中能较好地改善摩擦表面的润滑性能，

2、减少加工裂纹和表面拉伤，延长工具和模具的使用寿命大气条件下稳定，本身耐蚀性不高，但经封闭填充、浸油或涂漆处理后耐蚀性提高具有微孔，占膜体积的1.5％左右，因毛细吸附现象和化学吸附作用决定了磷化膜对油类、漆类有良好的吸附性能对熔融金属（锡、铝、锌）的附着力差，可用来防止零件粘附低熔点的熔融金属应用：钢铁零件渗氮时，采用镀锡保护不需要渗氮的部分，为防止锡在高温时流入渗氮面，在准备渗氮的表面可进行磷化处理38CrMoAl(调质后气体渗氮)氮化层形貌图含氮马氏体和颗粒状氮化物，黑色为晶界区域锌系浸渍磷化具有较高的电绝缘性能，厚度10μm的磷酸盐膜的电阻约为

3、5×107Ώ经浸油或涂漆后绝缘性能将会更高应用：制造电动机和变压器铁芯的各个铁片上，覆盖一层合适的磷化膜，能遏制涡流电流的扩展，将功率损失减至最小程度机械强度不高，有一定的脆性磷化过程伴随析氢，被处理的是受力件或对氢脆敏感的材料，磷化时要考虑氢脆耐蚀防护用磷化膜防护用磷化膜。常用于钢铁件耐蚀防护处理，磷化膜类型可选用锌系或锰系，磷化后需涂防锈油、脂、腊等油漆底层用磷化膜。用于增强漆膜与钢铁工件的附着力及防护性，提高涂层质量，可选用锌系或锌钙系磷化耐蚀性好耐蚀性中耐蚀性差《25Cr2Ni4WA合金钢高温锰系磷化工艺》材料保护，2010冷加工润滑用磷化

4、膜。采用锌系磷化膜，单位面积上膜层重量依使用场合而定钢丝、焊接钢管的拉拔，磷化膜的质量为1～10g/m2精密钢管拉拔，磷化膜的质量为4～10g/m2钢铁工件冷挤压成型，磷化膜的质量为＞10g/m2深冲成型，磷化膜质量为1～10g/m2减磨用磷化膜。起润滑作用，降低摩擦系数。选用锰系、锌系磷化膜电绝缘用磷化膜。电机及变压器用的硅钢片经磷化处理可提高电绝缘性能，选用锌系磷化膜锌系磷化锌钙系磷化锌锰系磷化锰系磷化铁系磷化按磷化膜种类类型磷化液主要成分磷化膜主要组成膜层外观膜厚(g/m2)锌系Zn(H2PO4)2[Zn2(PO4)2•4H2O][Zn2Fe

5、(PO4)2•4H2O]浅灰→深灰结晶状1~60锰系Mn(H2PO4)2Fe(H2PO4)2[Mn2Fe(PO4)2•4H2O]灰→深灰结晶状1~60铁系Fe(H2PO4)2[Fe3(PO4)2•8H2O]深灰结晶状5~10锌钙系Zn(H2PO4)2Ca(H2PO4)2[Zn2Ca(PO4)2•2H2O][Zn2Fe(PO4)2•4H2O]浅灰→深灰结晶状1~15锌锰系Zn(H2PO4)2Mn(H2PO4)2[ZnFeMn(PO4)2•4H2O]灰→深灰结晶状1~60碱金属轻铁系NaH2PO4NH4H2PO4Fe2O3[Fe3(PO4)2•8H2O

6、]暗灰彩红色无定型0.5~1.0按磷化膜厚度类型膜厚(g/m2)膜的主要组成用途薄膜型≤1.0磷酸铁、磷酸钙或其他金属的磷酸盐较大形变钢铁工件的涂装底层或耐蚀性要求较低的涂装底层中等膜型1.1~10.0磷酸锌和（或）其他金属的磷酸盐基本不发生形变的钢铁工件的涂装底层厚膜型＞10.0磷酸锌、磷酸锰和（或）其他金属的磷酸盐防锈用，不宜用作涂装底层锌系《钢板常温锌系磷化》电镀与环保，2010高温磷化（80~98℃）中温磷化（60~75℃）低温磷化（35~55℃）常温磷化（不加温）按磷化温度硝酸盐型氯酸盐型亚硝酸盐型有机氮化合物型：硝基胍钼酸盐型按促进剂类

7、型浸渍磷化喷淋磷化刷涂磷化浸喷组合磷化按磷化方式水洗型磷化不水洗型磷化Q235钢铁试片的免水洗彩色锌系磷化膜由Fe3+和Zn2+的磷酸盐及少量的钼酸盐等组成，比传统工艺(磷化后水洗)形成的磷化膜质量更好。《钢铁表面免水洗锌系磷化膜的常温制备与性能表征》中南大学学报(自然科学版)2008年第5期按磷化后处理方式多渣型磷化液低渣型磷化液按磷化液沉渣量内含促进剂型磷化液促进剂单独补加型磷化液按促进剂加入方式转化型磷化：溶液对金属基体腐蚀，由金属基体提供阳离子与溶液中PO43-的结合成膜的磷化（如铁系膜）伪转化型磷化：膜中主要阳离子（锌、锰、铬）由溶液提供

8、的磷化按成膜机制基本组成：碱金属或重金属磷酸二氢盐Me(H2PO4)2（Me为Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ca2+等）氧