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鐵系磷化膜返銹與掛灰問(wèn)題的解決
編輯:開(kāi)思新材料(蘇州)有限公司  上傳時(shí)間:2020-12-17 瀏覽:7077 次

    1 鐵系磷化概述 

 鐵系磷化是含有磷酸鹽、磷酸、促進(jìn)劑、絡(luò )合劑等基本成份的磷化液,在鋼鐵工件上形成以磷酸鐵和三氧化二鐵為主的彩色磷化膜,俗稱(chēng)彩膜磷化。此類(lèi)磷化液具有可在室溫、低溫下使用,磷化速度快、控制方便、磷化沉渣少、槽液穩定性好以及成本低等特點(diǎn),并且涂裝后抗彎曲性、抗沖擊性能好。但是鐵系磷化膜普遍存在耐蝕性差的缺點(diǎn),特別是雨天或環(huán)境潮濕的情況下,工件易生銹。而且磷化液處理一段時(shí)間后工件易出現掛灰。為此北京冰石科技有限公司研制出一種新型鐵系磷化液(BL-101常溫鐵系磷化液),此磷化液應用在某電視機配件廠(chǎng),很好地解決了工件返銹和掛灰等問(wèn)題。

     2 .鐵系磷化易返銹和掛灰的原因  

     2.1 鐵系磷化機理  鐵系磷化易返銹和掛灰是與其磷化的機理有關(guān)。一般鐵系磷化液處理工件時(shí),其反應分為以下幾步:   2Fe+4NaH2PO4+2H2O+O2→2Fe(H2PO4)2+4NaOH 然后,磷酸二氫鐵一部分變成磷酸鐵,一部分變成氫氧化鐵。   2Fe(H2PO4)2+2NaOH+O→2FePO4+2NaH2PO4+3H2O   2Fe(H2PO4)2+6NaOH+O→2Fe(OH)3+2NaH2PO4+2Na2HPO4+H2O 最后,氫氧化鐵分解成不溶的氧化鐵:  2Fe(OH3)→Fe2O3+3H2O 綜合式上述各式得:   4Fe+4NaH2PO4+3O2→2FePO4+Fe2O3+2Na2HPO4+3H2O            (鐵系磷化膜)  

 2.2 常見(jiàn)鐵系磷化的應用  

此類(lèi)磷化膜為FePO4和Fe2O3為主的無(wú)定型磷化膜,膜很薄,一般≤1μm,其耐蝕性差。因為Na+或K+在鐵系磷化液中為主要成份,所以磷化膜中大量含有鉀或鈉,使得工件易掛灰,并且處理一段時(shí)間后,溶液中含有大量Fe3+,易生成FePO4沉積在工件表面,也是引起工件掛灰的一個(gè)原因,磷化時(shí)游離酸度控制過(guò)高或過(guò)低都會(huì )產(chǎn)生掛灰現象?! ♂槍鹘y鐵系磷化液的這些缺點(diǎn),北京冰石科技有限公司研制出一種新型的鐵系磷化液BL-101鐵系磷化液,它是由鋯化合物、磷酸、其它稀有元素、促進(jìn)劑、絡(luò )合劑、穩定劑、成膜助劑等組成。由于加入了鋯化合物,鋯的防腐蝕性能十分優(yōu)異,在水中也不被腐蝕,具有排水性能,對多種腐蝕介質(zhì)都有極好的耐蝕性能,耐各種堿性溶液腐蝕能力超過(guò)不銹鋼與金屬鈦。同時(shí)也是耐酸耐熱的首選材料,所以磷化膜中含有鋯化合物,其耐蝕性大大地提高了;同時(shí)磷化液中還加入其它稀有元素,減小了Na+和K+的用量,有效地解決了因磷化膜中含有大量鈉或鉀等引起的掛灰;合理地控制磷化液的各種指標,能夠有效地解決因游離酸過(guò)高或過(guò)低和Fe3+過(guò)多引起的掛灰問(wèn)題?! ?/span>

       3 新型鐵系磷化液(BL-101)  

       該磷化液應用在某電視機配件廠(chǎng),有效地解決了磷化后工作返銹和掛灰問(wèn)題,該廠(chǎng)經(jīng)長(cháng)期使用,都取得了滿(mǎn)意的效果?!?/span>

 3.1 該廠(chǎng)對磷化膜的要求  該廠(chǎng)磷化工件是電視機顯示屏內襯篩網(wǎng),其后序組裝時(shí),需要進(jìn)行正壓和負壓處理,并且工序間的時(shí)間間隙有時(shí)達4~5天之久,這就要求磷化膜不能太厚,且耐蝕性要好。又考慮到工件是網(wǎng)狀結構的特殊性,要求磷化后不堵網(wǎng)孔,網(wǎng)和框的磷化膜顏色要均勻一致,就選擇磷化膜≤1μm的鐵系磷化。然而經(jīng)篩選幾家鐵系磷化處理液,無(wú)論是在耐蝕性、顏色的均勻性,還是在耐正壓和耐負壓方面都是難于滿(mǎn)足的。而我們?yōu)槠渫扑]新型鐵系磷化液BL-101,取得了很滿(mǎn)意的效果?!?/span>

 3.2 磷化工藝  該廠(chǎng)的工件是無(wú)油有微銹的工件,用北京冰石科技有限公司的新型鐵系磷化BL-101,為該廠(chǎng)設計工藝流程為:  除銹→水洗→流水洗→磷化→水洗→干燥→下道工序 

 3.3 磷化效果 

?、倭谆さ念伾??! ×谆さ念伾珵樗{色至彩虹色,磷化的時(shí)間不同,顏色隨之變化,通過(guò)實(shí)驗觀(guān)察,其磷化膜的顏色和磷化時(shí)間對應關(guān)系如表1?!                    ?/span>

 表1 磷化膜顏色與磷化時(shí)間對應表

磷化時(shí)間       2min 2min 2min 2min 2min

磷化膜的顏色 黃色 紫色 藍色 深藍色 淡藍色  

?、诹谆さ哪臀g性。磷化膜薄而致密,防銹性好。磷化后在室內掛放,可以達到10天不生銹。

?、哿谆垡呵闆r。磷化槽液沉渣少,根據該廠(chǎng)使用情況觀(guān)察,磷化后網(wǎng)孔一個(gè)也沒(méi)有堵,且壽命也比一般鐵系磷化液長(cháng)?! ?/span>

  ④磷化的成本低。該工藝設備投資少,生產(chǎn)線(xiàn)短,占地面積少,一般不需加熱裝置,不需專(zhuān)用三廢治理設備?!?/span>

 3.4 槽液的配制與維護  因磷化液是單組分,配制簡(jiǎn)單,只需向槽中加入計算量的磷化濃縮液,補足水,攪拌均勻即可。在使用過(guò)程中,一般情況下可用pH值0.5~5的精密試紙測定槽液pH值,有條件的單位也可用酸度計檢測槽液游離酸度和總酸度。該磷化液最顯著(zhù)特點(diǎn)就是維護補充與配槽時(shí)用同一濃縮液。另外,若磷化液略為升溫,其磷化時(shí)間可大大縮短?!?/span>

    4 前景概括

  傳統鐵磷化液普遍存在耐蝕性差,工件易掛灰問(wèn)題,這是由于自身磷化機理原因引起的。新型鐵系磷化液(BL-101常溫鐵系磷化液)加入了防腐性能十分優(yōu)異的鋯化合物和其它稀有元素,減少了鈉或鉀的含量有效地解決了以上問(wèn)題,該磷化液長(cháng)期應用在某電視機配件廠(chǎng),取得滿(mǎn)意的效果。 


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