唐春华
(泉州市创达金属表面处理公司,福建 泉州 362000)
现代磷化材料药理问答(ⅠⅠⅠ)
唐春华
(泉州市创达金属表面处理公司,福建 泉州 362000)
盐酸90%,添加剂(磷酸680g/L,草酸60 g/L,十二烷基硫酸钠10g/L)10%,常温。该配方适用于钢铁件浸渍除氧化皮和锈物,除锈速率较快。
m盐酸∶m硫酸∶m硝酸∶m水=3∶1.5∶0.5∶5,常温。该配方适用于热轧钢板浸渍除黑色氧化皮。当酸洗效率降低时,添加双氧水2~3mL/L可恢复除锈效果。
磷酸80~100g/L,硫酸80~100g/L,盐酸60~80g/L,若丁3~4g/L,室温。该配方适用于钢材组合件浸渍除焊接氧化皮,除锈和清洗效果好,可提高磷化膜与涂层的结合力。
盐酸10%,磷酸20%,三乙醇胺0.15%,OP-10 0.2%,水 余量,常温。配制步骤为:(1)三乙醇胺和OP-10按一定比例混合;(2)盐酸和磷酸按一定比例混合加入水中,充分搅拌;(3)将上述两种溶液混合搅拌,加热至65℃,冷却备用。该配方适用于钢材浸渍除锈兼防锈,除锈力强,基体的腐蚀性小,防锈好。
配方为:硝酸40mL/L,硫脲0.5g/L,pH 值(用氨水调节)4~5,室温。注意以下几点:(1)硫脲起缓蚀作用,避免出现过腐蚀;(2)氨水对钕起配位作用,防止钕氧化和氢化;(3)该溶液腐蚀基体较均匀。
组焊件、夹缝件、管件、内腔件均属复杂件。因结构复杂、焊点多,给除锈后清洗处理带来困难,甚至影响后续的加工质量。参考下列方法。
为清除夹缝内的铁盐残留物,用稀碱液中和处理(Na2CO36~8g/L)。不能使用强碱液,原因为:(1)铁盐残留物遇到强碱会迅速生成难溶的Fe(OH)2和Fe(OH)3,这些絮状物封闭在夹缝内,加速夹缝腐蚀的进行,对金属危害极大;(2)强碱液清洗不干净,影响磷化的有序进行。为了进一步加强中和效果,某些复杂箱体件(如摩托车油箱)在中和时,设置中和搅拌器。
管状件内径小,工件之间紧贴,在没有喷淋的条件下难以洗净残酸和残渣(黑膜)。改用高压水枪喷洗,可冲刷掉管件内外表面的残物,清洗效果显著提高。可使用PX-40型高喷射清洗机。
超声波清洗可彻底清除夹缝和孔隙内的残留液及杂质,避免涂层出现结合力差的缺陷。低频(16~25kHz)超声波清洗的效果好。
配方为:盐酸7%~10%,乌洛托品3~5g/L,室温,3~7min。严禁酸洗液的质量浓度过高或酸洗时间过长,定期补充消耗的盐酸。
氢氧化钠30~70g/L,40~80℃,35min。为解决碱蚀液中铝离子的积累,防止氢氧化铝沉淀的生成,可加入配位剂(如葡萄糖酸钠、酒石酸、柠檬酸钠、甘油、山梨醇等)2~10g/L,与氢氧化铝发生反应,掩蔽铝离子。该配方适用于铝及铝合金浸渍碱蚀。
氢氧化钠2~4g/L,磷酸三钠45~50g/L,碳酸钠30~40g/L,OP-10 0.5~1.0g/L,氟化钠5~10g/L,60~80℃,5~10min。该配方适用于高硅铝压铸件浸渍碱蚀。
氢氧化钠 50g/L,柠檬酸钠 1.5g/L,50~60℃,0.5~1.0min。该配方适用于铝合金板件和压铸件浸渍碱蚀。
氢氧化钠20g/L,碳酸钠40g/L,磷酸三钠30 g/L,OP-10 1g/L,70~80℃,5~7min。该配方适用于镁合金浸渍碱蚀。
硝酸300~400g/L,室温,3~8min。该配方适用于铝合金浸渍酸蚀。
硝酸500mL/L,氟化氢铵50g/L,室温,0.5~2.0min。氟化氢铵有砂面效果,使磷化膜无光、发灰、均匀。该配方适用于铝合金浸渍酸蚀。
硫酸100mL/L,硝酸500mL/L,氢氟酸100 mL/L,室温,2~3min。该配方适用于铝合金压铸件浸渍酸蚀。
磷酸 60mL/L,氟化氢铵 40g/L,硼酸 30 g/L,室温,0.5~1.0min。该配方适用于镁合金浸渍酸蚀。
铬酐120g/L,硝酸 100mL/L,室温,2min。该配方适用于镁合金(高锌)浸渍酸蚀。
硫酸2%,磷酸5%,常温,20~30s。该配方适用于AZ 31D镁合金、镁-锂合金浸渍酸蚀,后者酸蚀表面光泽略暗淡。
磷酸100mL/L,氟化氢铵 50g/L,室温,0.5 min。该配方适用于镁-铝合金浸渍酸蚀活化。酸蚀表面生成一层氟化膜,在磷化过程中起催化作用。
热水洗(1~2min→—)酸蚀(氟化铵400g/L,10~15s)—→水洗—→酸蚀(铬酐20%,5~10 min)—→水洗
起到整平表面的作用。肥皂分子填充在基体的凹处,在磷化过程中,H+与肥皂反应生成不溶于酸液的硬脂酸。在凸面上的基体金属与H+反应而溶解,起到整平的作用。肥皂的质量浓度过高或过低都不利于整平。配方为:肥皂3~7g/L,碳酸钠10~30g/L,50~70℃,2~5min。
工件磷化前表调,几乎成为磷化不可缺少的工序。仅轻质磷酸铁系磷化和轻质磷酸锌-铁系磷化可省去表调。此外,部分对磷化膜晶粒细密要求不高的功能磷化也可省去表调。表调作用如下。
可消除碱性除油、酸洗除锈等造成的工件表面不均匀,激发活性,改善工件表面与磷化液的适宜性,并形成大量极细的结晶核,形成细薄、均匀的涂装磷化膜,有利于提高涂层的附着力和防护性。
经表调的磷化膜的摩擦因数比未表调的磷化膜的略低。
低合金铸铁件含有大量呈星状的石墨,这些分散性的组织在磷化反应时成为众多的阴极区,虽然有利于磷化反应的进行,但磷化膜不均匀、致密性差。经表调处理,磷化效果改善。
一方面降低了磷化温度,从而减少了磷化材料的消耗量和沉渣量;另一方面能缩短磷化时间(减少一半的时间),提高生产效率。
通常情况下胶体钛表调剂均可与各种磷化剂有较佳的适应性,但也存在部分胶体钛表调剂与磷化剂的适应性差,很难获得理想的磷化膜。例如固体胶体钛表调剂可以使酸洗钢板在普锌磷化液中形成良好的磷化膜,但某些固体胶体钛表调剂却无法使酸洗钢板在低锌磷化液中获得细致均匀的磷化膜。这说明某些固体胶体钛表调剂与磷化剂的适应性存在差异。
硅、锰元素的质量分数对硅锰钢的表调效果产生不同的影响。硅的质量分数高,会加速碳的析出,对表调不利;锰的质量分数高,可抑制碳的析出,对表调有利。
高硬度的水质极易造成胶体钛凝聚沉淀,一旦沉降后,即使搅拌也无法恢复表调功能。但太软的水也不能使用,它会降低表调液的活性。推荐使用电导率小于50μS/cm,pH值为(7.0±0.2)的去离子水。
(待续)
TG 174
A
1000-4742(2013)05-0048-03
2012-02-20