磷化参数对磷化质量的影响.docx
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1、磷化参数对磷化质量的影响1、磷化游离酸度的影响所谓游离酸度(FA)是指磷化槽液中游离H+的浓度,由磷酸和其它酸电离所产生。游离 酸度促使工件溶解,以形成较多的晶核,使磷化膜结晶细致。控制游离酸度的目的在于控制 磷化槽液中磷酸二氢盐的离解度,把成膜离子浓度预先控制在一个必需的范围内。 一般 地说,磷化槽液的游离酸度过高或过低,都会对磷化质量产生不良影响。如游离酸度过高,阴极附近的HPO2-4和PO3-4及Zn2 +消耗大,钢铁工件表面的腐蚀过 快,阴极会不断析出H2,因反应所产生的气泡过多,在磷化槽液中起到搅拌作用,进而破 坏金属工件与磷化槽液界面的Fe2+、HPO2.4、P03-4、Zn2 +
2、等离子浓度,使锌盐浓度达不 到饱和状态,造成成膜困难,磷化时间延长,磷化膜不连续且粗糙、多孔、疏松,工 件表面泛黄,抗蚀性能降低,磷化膜表面浮粉增多,产生额外沉渣。如游离酸过低,钢铁工件腐蚀反应缓慢,磷化膜难以形成,磷化槽液不稳定,易产生磷 酸锌沉淀,引起工件表面挂灰,甚至堵塞喷淋磷化的喷嘴,还会导致工件边角部位产 生发花现象,磷化膜变薄,甚至没有磷化膜。随着磷化温度的降低,游离酸度应相应低一些,所以新型磷化槽液的游离酸度的下 限一般控制在0.3点左右。随着游离酸度的升高,膜重先是增加,然后急剧下降。2、磷化总酸度的影响-总酸度(TA)也称全酸度,反映磷化槽液浓度的一项指标,是指磷化槽液中配合
3、酸(HPO) 和游离酸浓度的总和,也就是磷化槽液中第一级和第二级电离出来的氢离子和槽液中其它盐 类水解后电离出来的氢离子以及各种金属离子的总和。控制总酸度的目的在于保 持磷化槽液中成膜离子的浓度在规定的工艺范围内。总酸度过高和过低也会对磷化质量产生不良影响。总酸度过高,磷化膜结晶粗糙,表面 易产生浮粉,磷化沉渣增加,反而不易生成磷化膜;总酸度过低,磷化速度缓慢,磷 化膜生成困难,磷化膜结晶粗糙疏松,磷化膜变薄,耐蚀性也差。在新型磷化槽液中,总酸度的范围较大。例如,低温磷化槽液的总酸度一般控制在13.32 点之内,常温磷化的总酸度一般控制在22-60点范围之内,有的还更高,这是因为随着温 度3、
4、磷化酸比的影响所谓磷化酸比(以下简称酸比)是指磷化槽液总酸度与游离酸度的比值。它是保持磷化 槽液相对平衡的一个数值,其含义是磷化槽液(如锌系磷化)中的Zn2+;Fe2+、H2PO-4离 子含量的总和与H +含量的比值(含有部分游离酸)。当磷化槽液的总酸度不变时,酸比 主要与磷化槽液中的H +离子浓度有关,成反比关系。在配方设计中,酸比总是与磷化温度密切相关。酸比较小的配方,游离酸度高,成膜速 度慢,磷化时间长,所需温度高;酸比较大的配方,情况正好相反。因此,对目前汽车涂装 前处理所普遍采用的中、低温磷化液来说,更应注意酸比的变化。如其值较大,相对而言更 难控制,尤其是酸比过大时,即使不磷化(即
5、无工件处理时)也会产生沉淀,使 磷化液的稳定性受到威胁,当然酸比过低则不能成膜。酸比之所以是研究磷化槽液的一个重要因素。是因为不同磷化槽液的酸比比值不同。一 般地说,酸比比值越高,磷化膜越细、越薄;但酸比过高,不易成膜,磷化沉渣也多,酸比 比值过小,磷化膜结晶粗大、疏松。酸比较小的磷化槽液,游离酸度高,磷化速度慢,磷化 温度也高;而酸比大的磷化槽液,磷化速度快,磷化温度也低。新磷化槽液的温度较低,所以酸比一般较大。磷化槽液在总酸度不变的前提条件下,游离酸度一般不会自行降低。单独看总酸度或单 独看游离酸度的值,是没有实际意义的。两者在磷化过程中总是成对出现,它们之间的比值 即酸比是能否成膜的先决
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