钢铁磷化学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:96 大小:3.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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钢铁(gāngtiě)磷化磷化液:生产中大多采用在含有Zn、Mn、Fe的磷酸盐的溶液中进行处理适用范围:黑色金属(包括(bāokuò)铸铁、碳钢、合金钢等)有色金属(包括(bāokuò)锌、铝、镁、铜、锡及其合金等)磷化膜的主要成分磷酸盐和磷酸氢盐磷化膜的颜色随着基体(jītǐ)材料及磷化工艺的不同由浅灰到黑灰色在金属的冷变形加工中能较好地改善摩擦(mócā)表面的润滑性能,减少加工裂纹和表面拉伤,延长工具和模具的使用寿命大气条件(tiáojiàn)下稳定,本身耐蚀性不高,但经封闭填充、浸油或涂漆处理后耐蚀性提高具有微孔,占膜体积的1.5%左右,因毛细吸附现象(xiànxiàng)和化学吸附作用决定了磷化膜对油类、漆类有良好的吸附性能对熔融金属(锡、铝、锌)的附着力差,可用来防止零件粘附低熔点的熔融金属应用(yìngyòng):钢铁零件渗氮时,采用镀锡保护不需要渗氮的部分,为防止锡在高温时流入渗氮面,在准备渗氮的表面可进行磷化处理锌系浸渍(jìnzì)磷化具有较高的电绝缘性能(xìngnéng),厚度10μm的磷酸盐膜的电阻约为5×107Ώ经浸油或涂漆后绝缘性能(xìngnéng)将会更高应用:制造电动机和变压器铁芯的各个铁片上,覆盖一层合适的磷化膜,能遏制涡流电流的扩展,将功率损失减至最小程度机械强度不高,有一定的脆性磷化过程伴随析氢,被处理的是受力件或对氢脆敏感的材料(cáiliào),磷化时要考虑氢脆耐蚀防护用磷化膜防护用磷化膜。常用于钢铁件耐蚀防护处理(chǔlǐ),磷化膜类型可选用锌系或锰系,磷化后需涂防锈油、脂、腊等油漆底层用磷化膜。用于增强漆膜与钢铁工件的附着力及防护性,提高涂层质量,可选用锌系或锌钙系磷化耐蚀性好冷加工润滑用磷化膜。采用锌系磷化膜,单位面积上膜层重量依使用场合而定钢丝、焊接钢管(gāngguǎn)的拉拔,磷化膜的质量为1~10g/m2精密钢管(gāngguǎn)拉拔,磷化膜的质量为4~10g/m2钢铁工件冷挤压成型,磷化膜的质量为>10g/m2深冲成型,磷化膜质量为1~10g/m2减磨用磷化膜。起润滑(rùnhuá)作用,降低摩擦系数。选用锰系、锌系磷化膜电绝缘用磷化膜。电机及变压器用的硅钢片经磷化处理可提高电绝缘性能,选用锌系磷化膜锌系磷化锌钙系磷化锌锰系磷化锰系磷化铁系磷化类型按磷化膜厚度(hòudù)锌系高温磷化(80~98℃)中温磷化(60~75℃)低温(dīwēn)磷化(35~55℃)常温磷化(不加温)硝酸盐型氯酸盐型亚硝酸盐型有机(yǒujī)氮化合物型:硝基胍钼酸盐型浸渍(jìnzì)磷化喷淋磷化刷涂磷化浸喷组合磷化水洗型磷化不水洗型磷化多渣型磷化液低渣型磷化液内含促进剂型(jìxíng)磷化液促进剂单独补加型磷化液转化型磷化:溶液(róngyè)对金属基体腐蚀,由金属基体提供阳离子与溶液(róngyè)中PO43-的结合成膜的磷化(如铁系膜)伪转化型磷化:膜中主要阳离子(锌、锰、铬)由溶液(róngyè)提供的磷化基本组成(zǔchénɡ):碱金属或重金属磷酸二氢盐Me(H2PO4)2(Me为Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ca2+等)氧化性促进剂游离磷酸微阳极(yángjí)区反应:Fe-2e-→Fe2+Fe+2ZnPO4-→FeZn2(PO4)2↓+2e-(Zn(H2PO4)2⇌ZnPO4—+2H+)微阴极区反应:2H++2e→H2↑磷化膜成膜的电位-时间(shíjiān)曲线示意图A段:开始的瞬间,电势快速(kuàisù)负移,对应基体金属的溶解Me+2H3PO4→Me(H2PO4)2+H2↑B段:电势变正,形成(xíngchéng)磷化膜非晶底层3Me(H2PO4)2→Me3(PO4)2↓+4H3PO4a'段:基体金属(jīnshǔ)还在继续溶解Fe+2H3PO4→Fe(H2PO4)2+H2↑(Zn,Fe)3(PO4)2•4H2O【思考(sīkǎo)】提高(tígāo)磷化反应速度控制(kòngzhì)磷化沉渣磷化膜:分类/磷化膜由一系列大小不同的晶体所组成在晶体的连结点上形成具有细小裂缝的多孔结构多孔的晶体结构使钢铁件表面的耐蚀性、吸附性、减摩性等得以(déyǐ)改善磷化膜的厚度(hòudù)一般在1~50mm具有良好的高温耐蚀性,在200~300℃仍具有一定的耐蚀性温度过高(达450℃),膜层防蚀能力显著下降大气及矿物油、动植物油、苯、甲苯等有机(yǒujī)气氛中均具有很好的抗蚀能力在酸、碱、雨水及水蒸气中耐蚀性能差磷化处理后,其基体(jītǐ)金属的硬度、磁性等均保持不变对高强度钢,在磷化处理后必须进行除氢处理(温度130~200℃,时间1~4h