45磷化處理技術(shù)教案（10） ——被處理鋼材表面狀態(tài)的影響，鋼鐵表面氧化膜
磷化處理技術(shù)教案（10）
三、被處理鋼材表面狀態(tài)的影響
近來的研究發(fā)現(xiàn)表明作為磷化膜基底的金屬材料的表面狀態(tài)對磷化質(zhì)量影響很大。現(xiàn)歸納如下：
1、 表面碳的污染
鋼鐵表面碳的污染對磷化處理非常不利，磷化膜質(zhì)量差。碳濃度大的鋼板耐式性差。碳濃度高的部位，磷酸鋅結(jié)晶不能析出，造成磷化膜缺陷，鹽霧試驗(yàn)中會早期起泡和剝落。因此選材時(shí)就應(yīng)注意這一點(diǎn)。
2、 鋼鐵表面氧化膜
鋼鐵表面氧化膜的厚度直接影響磷化及效果。用偏光分析氧化膜與耐蝕性之間關(guān)系后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)氧化膜厚度小于16*10-6mm時(shí)較好。氧化膜過厚則耐蝕性差，當(dāng)出現(xiàn)蘭色的氧化膜時(shí)，常常磷化不上。
3、 鋼板表面的結(jié)晶方位
有報(bào)導(dǎo)在改變熱處理溫度等鋼板制造條件時(shí)，鋼板表面有不同的結(jié)晶方位，而結(jié)晶方位的不同又影響著磷化性。實(shí)驗(yàn)認(rèn)為：（111）面反應(yīng)性高，其在有氧化劑存在時(shí)比其他結(jié)晶防衛(wèi)有較大的溶解度，這有利與磷化反應(yīng)第一步驟——酸蝕，無疑也有利于整個(gè)磷化過程。
4、 冷軋鋼板組成元素在表面濃化對磷化的影響
由于熱力學(xué)和金屬物理學(xué)方面的原因會使冷軋鋼板組成元素在表面濃化，在不同的熱處理?xiàng)l件下將出現(xiàn)的錳忽然磷的表面濃化。當(dāng)錳濃化高時(shí)，磷化反應(yīng)******。另一方面，P的濃化將延遲晶核的形成和生長，劣化反應(yīng)性，濃化的P的氧化物，推遲了鐵的溶解，使磷化性降低。而表面的錫、鋁、鈦、鉻、鉛等會使磷化結(jié)晶粗大，造成耐蝕性降低。
5、 鍍鋅板鈍化與采用不同鍍鋅方式的鍍鋅板
鍍鋅板是否經(jīng)過鈍化對磷化效果有很大的影響。經(jīng)過鈍化處理后的鍍鋅板磷化性差，所生成的結(jié)晶雜亂粗大。熱浸鍍鋅與電鍍鋅板相比，前者的磷化性差，后者的磷化性好。各種合金的鍍鋅板磷化差別也很大。
綜上所述，在進(jìn)行磷化處理前，應(yīng)該先對所處理的材質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的了解，只有這樣，才能選擇好合適的工藝及配方。
四、磷化前表面調(diào)整處理的影響
所謂磷化表面調(diào)整句是采用磷化表面調(diào)整劑使需要磷化的金屬表面改變微觀狀態(tài)，促使磷化過程中形成結(jié)晶細(xì)小的、均勻、致密的磷化膜。
磷化前零件的表面處理對磷化膜質(zhì)量影響極大 ，尤其是酸洗或高溫強(qiáng)堿清洗對薄層磷化影響***明顯。研究結(jié)果表明，冷軋鋼板表面存在著一層厚度為（50~150）*10-10m的四氧化三鐵和三氧化二鐵的完整氧化層，磷酸鹽結(jié)晶就在此基礎(chǔ)上生成，得到完整致密的磷化膜。如果經(jīng)過酸洗，則只剩下30*10-10m以下的三氧化二鐵氧化層，過于薄且不完整，所以很難得到******均勻的磷化膜，還因?yàn)樗嵯幢砻娈a(chǎn)生析碳，也影響磷化膜的形成。對于高溫或強(qiáng)堿清洗，由于鋼板表面上的活性點(diǎn)轉(zhuǎn)變成氧化物或氫氧化物，使構(gòu)成磷化膜的結(jié)晶晶核減少，因而促使生成稀疏粗大的結(jié)晶，影響磷化質(zhì)量，尤其是低溫薄層里邊化及低鋅磷化對預(yù)處理特別敏感，不進(jìn)行表面調(diào)整處理，就難形成磷化膜。
***初采用的是3~5%的草酸水溶液做磷化表面調(diào)整劑，現(xiàn)在采用效果更好的磷酸鈦膠體溶液處理，由于膠粒表面能很高，對物體表面有極強(qiáng)的吸附作用，膠體微粒吸附在零件表面上形成均勻的吸附層，在磷化時(shí)，這層極薄的吸附層就是一層分布均勻，數(shù)量極多的磷酸鹽結(jié)晶晶核，因而促進(jìn)結(jié)晶均勻快速形成，限制了大晶體的生長，結(jié)果就促使了磷化膜的細(xì)化和致密，提高了成膜性，縮短了磷化時(shí)間，降低膜厚，同時(shí)也能消除鋼鐵表面狀態(tài)的差異對磷化質(zhì)量的影響。在工藝生產(chǎn)中，表面調(diào)整劑 的用量約為0.5g/m2，在生產(chǎn)中應(yīng)注意保持槽液的******，避免沉淀。另外應(yīng)防止堿酸及磷化液進(jìn)入表面調(diào)整工作液，以防止工作液因污染而失效。
五、磷化工藝（含設(shè)備）管理方面的影響
除了磷化處理劑及被處理鋼材的影響外，很多影響因素存在于磷化工藝及管理方面。
1、 磷化工藝的設(shè)計(jì)應(yīng)合理
磷化工藝包括脫脂、除銹、表面調(diào)整、磷化、鈍化及各工序間的水洗，有的還包括水洗后的烘干。一般希望除銹工序不安排在前處理生產(chǎn)線上，他會造成很大的弊端。酸霧對生產(chǎn)線環(huán)境的污染易造成零件再度生銹，零件焊縫處很難洗凈，造成耐蝕性大幅度下降。因此要加強(qiáng)防銹，讓冷軋板不通過酸洗，非酸洗的在成型前xj****行酸洗。
2、 前處理的結(jié)構(gòu)是否滿足工藝與材料的要求
生產(chǎn)實(shí)踐中，由于竄水、加熱系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、加料系統(tǒng)等方面的原因，造成許多磷化質(zhì)量問題。這就要求對設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理和要求：