《磷化表面处理》课件

磷化表面处理磷化是金属表面处理的重要工艺之一，它可以有效提高金属表面的耐腐蚀性、耐磨性和润滑性。磷化处理通常用于钢铁、铝合金、锌合金等金属材料的表面，以提高其在各种应用中的性能。by课程目标了解磷化表面处理基本原理和工艺流程。掌握磷化层结构性能和影响因素。熟悉磷化工艺应用领域和未来发展趋势。磷化作用原理磷化是金属表面处理工艺。它通过在金属表面形成一层磷酸盐保护膜，提高金属的耐腐蚀性、耐磨性和润滑性。磷化过程涉及金属表面的化学反应，磷酸盐与金属反应生成不溶性的磷酸盐。磷酸盐层薄而致密，可以有效地阻止腐蚀介质的渗透。磷化层结构磷化层通常由两种主要成分组成：磷酸盐晶体金属氧化物磷酸盐晶体形成磷化层的骨架结构，并提供良好的耐腐蚀性。金属氧化物则有助于增强磷化层的附着力并提供良好的耐磨性。磷化层性能11.防腐蚀性能磷化层可以有效地提高金属表面的耐腐蚀性，延长金属的使用寿命。22.提高涂层附着力磷化层可以增加金属表面的粗糙度，增强涂层的附着力，使涂层不易脱落。33.改善润滑性磷化层可以提高金属表面的润滑性，降低摩擦系数，提高加工效率。44.增强金属强度磷化层可以提高金属表面的硬度，增强金属的强度，提高抗冲击性能。钢件表面磷化工艺流程1预处理清除油污、锈蚀等2浸磷磷化液中浸泡3后处理干燥、封闭、涂装磷化处理是金属表面处理中的重要环节，通过一系列步骤形成磷化层，改善金属表面性能。首先进行预处理，清除油污、锈蚀等，为磷化创造良好条件。然后将工件浸入磷化液中，形成磷化层。最后进行后处理，包括干燥、封闭和涂装等，进一步提升磷化层性能。磷化前表面处理除油清除工件表面的油脂和油污，例如碱洗、乳化洗或溶剂清洗等。这是磷化前的关键步骤，确保磷化层形成均匀稳定。除锈去除工件表面的氧化物和锈蚀，可以使用酸洗、喷砂或抛丸等方法。除锈彻底可以提高磷化层的质量，增加其耐腐蚀性。酸洗使用酸液溶解工件表面的氧化物，这有助于改善工件表面的洁净度和粗糙度，使磷化层更好地附着。水洗在除油、除锈和酸洗后，需要彻底用水洗净工件表面，去除残留的化学物质和杂质，避免影响磷化质量。浸磷1清洗将钢件清洗干净，以去除表面油污、锈蚀等杂质。2浸泡将清洗干净的钢件浸泡在磷化溶液中，进行磷化处理。3水洗将磷化处理后的钢件用水冲洗干净，以去除残留的磷化液。化学反应过程金属离子溶解磷酸与金属表面反应，形成金属离子溶解进入磷化溶液。磷酸盐生成溶解的金属离子与磷酸根离子反应，生成不溶性的磷酸盐。磷化层形成磷酸盐在金属表面沉积，形成一层致密的磷化层。氢气释放磷化过程会释放氢气，需要通风良好的环境进行。渗碳钢磷化特点晶粒细化磷化层形成过程中，渗碳钢表面会形成许多细小的晶粒，使表面更光滑，增强表面硬度。抗腐蚀能力磷化层具有良好的抗腐蚀能力，可以有效地保护渗碳钢不受腐蚀。低碳钢磷化特点磷化层致密低碳钢表面磷化层致密、均匀，不易脱落，有利于提高抗腐蚀性。耐蚀性良好低碳钢磷化后，表面形成一层保护膜，可以有效防止腐蚀，延长使用寿命。高碳钢磷化特点磷化层致密高碳钢含碳量高，磷化层更致密，抗腐蚀性能更强。抗氧化性强由于磷化层致密，高碳钢表面磷化后具有较好的抗氧化性。影响磷化效果的因素11.磷化溶液浓度磷酸盐浓度直接影响磷化层的生成速度和质量。22.浸磷温度温度影响磷化反应速度，温度过高会使磷化层过薄，温度过低会使磷化层粗糙。33.浸磷时间时间过短，磷化层不完整，时间过长，磷化层过厚，影响后续涂层附着力。44.工件表面状态工件表面清洁度影响磷化层的均匀性和致密性。浸磷温度浸磷温度对磷化层质量的影响很大。温度过低，磷化速度慢，磷化层薄，且容易出现斑点、粗糙等缺陷。温度过高，磷化速度快，磷化层厚，但容易出现过磷化，磷化层疏松、易脱落等现象。浸磷温度通常控制在**30-60℃**之间，具体温度需要根据磷化液的配方、钢材类型、磷化时间等因素来确定。浸磷时间浸磷时间是影响磷化层质量的关键因素之一。时间过短，磷化层薄，耐蚀性差；时间过长，磷化层粗糙，影响后续涂装。5分钟一般为5-20分钟，具体时间取决于磷化溶液的浓度、温度、工件材质和表面状态等因素。15分钟对于低碳钢，通常需要较长的浸磷时间，而对于高碳钢则需要较短的浸磷时间。10分钟在磷化过程中，应定期监测磷化层的形成情况，并根据需要调整浸磷时间。磷化溶液浓度浓度磷化效果过低磷化层薄，耐腐蚀性差过高磷化速度快，但磷化层粗糙，易脱落适宜磷化层均匀致密，耐腐蚀性好磷化溶液浓度直接影响磷化层的质量，过低或过高都会导致磷化效果不佳。工件表面状态清洁度工件表面必须清洁，无油污、灰尘、氧化物等杂质。这些杂质会影响磷化层的形成和附着力。粗糙度表面粗糙度会影响磷化层的均匀性和致密性。对于要求较高的磷化层，需要进行表面抛光或喷砂处理以降低粗糙度。几何形状工件的几何形状会影响磷化液的流动和磷化层的均匀性。对于形状复杂的工件，需要采用特殊的磷化工艺或设备。磷化层检测方法显微镜检查通过光学显微镜或扫描电子显微镜观察磷化层表面形貌，判断磷化层厚度和均匀性。盐雾试验模拟海洋环境，评价磷化层耐腐蚀性能，评估其在潮湿环境中的保护能力。附着力测试使用划格法或拉伸法测试磷化层与基材之间的结合强度，确保磷化层牢固地附着在金属表面。膜厚测定磷化层膜厚是评估磷化质量的关键指标之一。膜厚可以通过多种方法测定，例如磁性测厚仪、电化学测厚仪、显微镜测厚等。10-50微米磷化层厚度通常在10微米到50微米之间。10-20厚度具体厚度取决于磷化工艺参数和工件材料。5误差测厚仪的精度和操作人员的熟练程度都会影响测厚结果的准确性。5重复为了确保测厚结果的可靠性，通常需要进行多次测量并取平均值。磷化层附着力磷化层附着力是指磷化层与基体金属之间的结合强度。这对于磷化层的性能至关重要，因为如果附着力差，磷化层容易脱落，导致防腐性能下降。可以通过划格法、拉伸法、冲击法等方法测试磷化层附着力，评估其与基体金属的结合强度。常用的方法包括：划格法，用划格刀在磷化层上划出划痕，观察划痕处的磷化层是否脱落。耐腐蚀性能磷化层耐腐蚀性能无机磷酸盐提供良好防腐保护紧密的磷化层抑制金属腐蚀良好附着力提高涂层耐久性磷化层的后处理干燥磷化后，需进行干燥处理以去除表面水分。封闭处理封闭处理可提高磷化层的防锈性能，延长使用寿命。涂装磷化层为后续涂装提供良好的附着力，提升涂层效果。干燥1自然干燥空气自然流动，干燥时间长2热风干燥利用热风循环烘干，快速高效3红外线干燥红外线辐射加热，均匀干燥干燥是磷化后处理的重要环节，去除表面水分，防止磷化层腐蚀。干燥方式需根据磷化层类型和生产需求选择。封闭处理封闭处理目的封闭处理可以增强磷化层耐腐蚀性和耐磨性。封闭处理方法油封蜡封铬酸盐封闭树脂封闭封闭处理操作封闭处理通常在磷化后进行，以进一步提高磷化层的保护性能。封闭处理效果封闭处理可以有效提高磷化层的耐腐蚀性和耐磨性，延长工件使用寿命。涂装1预处理清洁表面，去除油脂、污垢和氧化物2底漆涂装提供防锈和附着力3中涂填充表面缺陷，提高光滑度4面漆涂装提供颜色和光泽涂装是磷化层后处理的重要环节，它能进一步提高钢件的耐腐蚀性和装饰性。涂装工艺包括预处理、底漆涂装、中涂和面漆涂装等步骤。使用注意事项操作环境磷化处理需要在通风良好的环境中进行。避免在高温、潮湿或粉尘环境下操作。操作人员应佩戴防护眼镜、手套和口罩，以防止化学物质接触皮肤和呼吸道。磷化溶液磷化溶液具有腐蚀性，应避免与皮肤接触。磷化溶液应妥善保管，避免阳光直射或高温环境。磷化层的应用领域汽车制造磷化层可增强金属的防腐蚀性能，延长汽车零部件的使用寿命。工具制造磷化处理可提高工具的耐磨性