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慧聰表面處理網(wǎng)：影響磷化的因素很多，當(dāng)磷化膜出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，可以從磷化工藝參數(shù)、促進(jìn)劑、磷化工藝（含設(shè)備）管理以及被處理鋼材表面幾大方面考慮。
磷化工藝參數(shù)的影響
1、總酸度————總酸度過低、磷化必受影響，因?yàn)榭偹岫仁欠从沉谆簼舛鹊囊豁?xiàng)指標(biāo)。控制總酸度的意義在于使磷化液中成膜離子濃度保持在必要的范圍內(nèi)。
2、游離酸度————游離酸度過高、過低均會(huì)產(chǎn)生不良影響。過高不能成膜，易出現(xiàn)黃銹；過低磷化液的穩(wěn)定性受威脅，生成額外的殘?jiān)?。游離酸度反映磷化液中游離H+的含量?？刂朴坞x酸度的意義在于控制磷化液中磷酸二氫鹽的離解度，把成膜離子濃度控制在一個(gè)必須的范圍。磷化液在使用過程中，游離酸度會(huì)有緩慢的升高，這時(shí)要用堿來中和調(diào)整，注意緩慢加入，充分?jǐn)嚢瑁駝t堿液局部過濃會(huì)產(chǎn)生不必要的殘?jiān)?，出現(xiàn)越加堿，游離酸度越高的現(xiàn)象。單看游離酸度和總酸度是沒有實(shí)際意義的，必須一起考慮。
3、酸比————酸比即指總酸度與游離酸度的比值。一般的說酸比都在5~30的范圍內(nèi)。酸比較小的配方，游離酸度高，成膜速度慢，磷化時(shí)間長(zhǎng)，所需溫度高。酸比較大的配方，成膜速度快，磷化時(shí)間短，所需溫度低。因此必須控制好酸比。
4、溫度————磷化處理溫度與酸比一樣，也是成膜的關(guān)鍵因素。不同的配方都有不同的溫度范圍，實(shí)際上，他在控制著磷化液中的成膜離子的濃度。溫度高，磷酸二氫鹽的離解度大，成膜離子濃度相應(yīng)高些，因此可以利用此種關(guān)系在降低溫度的同時(shí)提高酸比，同樣可達(dá)到成膜，其關(guān)系如下：
70℃ 60℃ 50℃ 40℃ 30℃ 20℃
1/5 1/7 1/10 1/15 1/20 1/25
生產(chǎn)單位確定了某一配方后，就應(yīng)該嚴(yán)格控制好溫度，溫度過高要產(chǎn)生大量沉渣，磷化液失去原有平衡。溫度過低，成膜離子濃度總達(dá)不到濃度積，不能生成完整磷化膜。溫度過高，磷化液中可溶性磷酸鹽的離解度加大，成膜離子濃度大幅度提高，產(chǎn)生不必要的沉渣，白白浪費(fèi)了磷化液中的有效成分，原有的平衡被迫壞，形成一個(gè)新的溫度下的平衡，如，低溫磷化液在溫度失控而升高時(shí)，H2PO4→H++PO43-的離解反應(yīng)向右進(jìn)行，從而使磷酸根濃度升高，產(chǎn)生磷酸鋅沉淀，使磷化液的酸比自動(dòng)升高。當(dāng)磷化液恢復(fù)到原有的溫度時(shí)，原有的平衡并不能恢復(fù)。因此實(shí)際中，當(dāng)磷化液超過一定溫度后，再降低到原來的溫度時(shí)，如果不進(jìn)行調(diào)整，就有可能磷化不上。從減少沉渣，穩(wěn)定槽液，保證質(zhì)量來看，磷化液的溫度變化越小越好。
5、時(shí)間各個(gè)配方都有規(guī)定的工藝時(shí)間。時(shí)間過短，成膜量不足，不能形成致密的磷化膜層。時(shí)間過長(zhǎng)，由于結(jié)晶在已形成的膜上繼續(xù)生長(zhǎng)，可能產(chǎn)生有疏松表面的粗厚膜。二、促進(jìn)劑的影響
促進(jìn)劑是必不可少的成分，如果沒有他們，磷化將失去意義。磷化液中的促進(jìn)劑，主要指某些氧化劑。氧化劑是作為陰極去極化劑而在磷化配方中采用的一種化學(xué)反應(yīng)型的加速劑。他的主要作用是加速氫離子在陰極的放電速度，促使磷化******階段的酸蝕速度加快，因此可以稱為金屬腐蝕的催化劑。當(dāng)金屬表面接觸到磷化液時(shí)，首先發(fā)生以下反應(yīng)：
Fe+2H+→Fe2++H2↑
這個(gè)反應(yīng)能夠消耗大量的氫離子，促使固液界面的PH上升，進(jìn)而促使磷化液中的磷酸二氫鹽的三級(jí)離解平衡右移，以致使鋅離子濃度和磷酸根濃度在界面處達(dá)到溶度積而成膜。如果不添加一些有效物質(zhì)，陰極析出的氫氣的滯留會(huì)造成陰極極化，使反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行，因而磷酸鹽膜的沉積也不能連續(xù)下去。因此，凡能加速這個(gè)反應(yīng)的物質(zhì)，必能加速磷化。氧化劑正是起著陰極去極化的作用而加速反應(yīng)。
常用的氧化劑有******鹽、亞******鹽、雙氧水、溴酸鹽、碘酸鹽、鉬酸鹽、有機(jī)硝基化合物、有機(jī)過氧化物等。***常用的主要是******鹽、氯酸鹽、亞******鹽。
單獨(dú)使用******鹽做氧化劑時(shí)，不能將二價(jià)鐵完全氧化成三價(jià)鐵，使溶液中二價(jià)鐵離子濃度積累升高，影響磷化膜的生長(zhǎng)速度。因此，不單獨(dú)使用他，而是與亞******鹽或氯酸鹽等配合使用。但是，亞******根、氯酸根的氧化性太強(qiáng)，如果用量過多，會(huì)使鋼鐵表面發(fā)生鈍化，阻礙磷化反應(yīng)的進(jìn)行。因此必須加入適量的亞******鹽或氯酸鹽。
亞******鹽的缺點(diǎn)是在酸性磷化液中不穩(wěn)定，容易分解，需不斷補(bǔ)充，否則磷化膜極易發(fā)黃。他分解產(chǎn)生的酸氣易使未磷化的濕工件生銹。
氯酸鹽雖然不能產(chǎn)生酸性氣體，在酸液中也穩(wěn)定，但是他會(huì)還原成氯離子。氯離子在槽液中積累，若隨后的水洗不充分，使氯離子留在工件上，會(huì)帶來很大的后患。一方面污染電泳槽液，另一方面留在涂層下，會(huì)加快腐蝕速度。
過氧化氫尤其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，他的還原產(chǎn)物是水，他是工業(yè)開發(fā)中***強(qiáng)的氧化劑。使用的濃度很低，大約0.01~0.1g/L，但是他在酸中更不穩(wěn)定，控制要求很高。
此外還有更巧妙的有機(jī)氧化還原劑，比如蒽醌類衍生物。從原理上看，這上一種不消耗的循環(huán)使用的加速劑，他只起氧化載體的作用，利用其氧化性醌先與磷化******階段產(chǎn)生的氫氣作用，自身被還原成酚，再用強(qiáng)制方法使磷化液與氧氣接觸，發(fā)生還原反應(yīng)，又恢復(fù)成醌，同時(shí)給予磷化膜形成反應(yīng)時(shí)必要的氧化電勢(shì)。目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的是******鹽、亞******鹽、氯酸鹽、有機(jī)硝基化合物、雙氧水的不同組合。******鹽、氯酸鹽、有機(jī)硝基化合物等在磷化液中都較穩(wěn)定，除定期抽查外，一般不進(jìn)行日常檢測(cè)。而亞******鹽則需隨時(shí)檢測(cè)。濃度不夠時(shí)，立即反映在磷化膜外觀泛黃生銹，因此必須重視。
各種加速劑系統(tǒng)的性能
1、******鹽：加速性高，穩(wěn)定性好
2、******鹽+亞******鹽：加速性高，穩(wěn)定性好
3、氯酸鹽：加速性高，穩(wěn)定性好，但要還原出氯離子
4、氯酸鹽+亞******鹽：加速性高，穩(wěn)定性低，有氯離子還原出
5、高氮有機(jī)化合物：用量少，穩(wěn)定性高，但有還原物積累有的色澤深，影響測(cè)定
6、氯酸鹽+有機(jī)含氮化合物加速性高，還原物的色澤影響測(cè)定
7、過氧化氫：加速性高，穩(wěn)定性低
8、氯酸鹽+亞******鹽+******鹽：加速性高，穩(wěn)定性低三、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(duì)磷化質(zhì)量影響也很大?，F(xiàn)歸納如下：
1、表面碳的污染
鋼鐵表面碳的污染對(duì)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(huì)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)******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(duì)磷化的影響
由于熱力學(xué)和金屬物理學(xué)方面的原因會(huì)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)良好。另一方面，P的濃化將延遲晶核的形成和生長(zhǎng)，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(huì)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(duì)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(duì)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。
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