磷化膜的性能檢測

1、磷化膜性能檢測 外觀 外觀檢測主要指顏色與結(jié)晶狀態(tài)。磷化膜干燥后按Q/XG 217-89標(biāo)準(zhǔn)檢測。對涂裝磷化膜而言，顏色允許變化范圍大，無嚴(yán)格規(guī)定。其中灰色磷化膜在淺灰-深灰一灰黑范圍內(nèi)變化，取決槽液成分及鋼鐵種類；彩色磷化膜在純藍(lán)一金黃一彩虹范圍內(nèi)變化，取決槽液成分、磷化時間、水洗條件(熱水與冷水、干燥條件(水洗干燥與不水洗干燥等，通常認(rèn)為金黃色磷化膜的耐蝕性最佳;鉻磷化膜在淺綠色一深湖綠色范圍內(nèi)變化。功能磷化膜除黑色外，均無顏色要求，其中黑色磷化膜在淺黑色一深黑色一純黑色范圍內(nèi)變化，取決于鋼材品種(含碳量與合金元素、預(yù)處理方法、槽液成分(發(fā)黑劑為主、工作條件、油封處理等。只能通過試驗，確定

2、黑度范圍。目前國內(nèi)能真正達(dá)到純黑色的磷化劑不多見(借助磷化前預(yù)黑化的除外。 磷化膜結(jié)晶視磷化工藝不同而異。涂裝磷化膜結(jié)晶細(xì)致均勻;功能磷化膜結(jié)晶較粗糙。允許磷化缺陷:輕微的水跡、鈍化痕跡、擦白及掛灰(只允許涂裝磷化膜輕微掛灰，涂裝前需擦凈;由于熱處理、焊接以及表面機(jī)加工狀態(tài)的不同而造成顏色和結(jié)晶不均勻;在焊縫處無磷化膜。不允許缺陷:疏松的磷化膜層;有銹蝕和綠斑;局部無磷化膜;表面嚴(yán)重掛灰。 膜重 涂裝磷化膜膜重1-5g/m2(其中靜電噴涂和電泳漆的磷化膜重1.2-2. 5g/rn2最佳；功能磷化膜膜重6. 5g/m2 膜重按Q/XG 217-89標(biāo)準(zhǔn)檢測。測試方法是將25一 400cm2干燥的

3、磷化膜樣板在天平上稱量(精度士0. lmg，然 后在化學(xué)退膜溶液中退除膜、水洗、干燥后稱重，從第二次差值中即可算出磷化膜單位質(zhì)量，允許誤差士3%。W=p1-p2/s*10 式中，W為磷化膜單位質(zhì)量，g/m2；p1為磷化后試樣重，Mg； p2為退膜后試樣重，mg； S為磷化試樣的總面積， cm2。取三塊試樣的平均值為膜重。所用試樣的面積可根據(jù)磷化膜單位質(zhì)量選擇。膜重小于lg/m的試樣，總面積不應(yīng)小于300cm2；膜重1-log/m2的試樣總面積不應(yīng)小于200cm2 。在鋼鐵基體上的磷化膜的除膜液為三氯化鉻50g/L, 80，15min 在鋅基體上的磷化膜的除膜為鉻酐25g/L, 50°

4、C, 2min。 膜厚 在鋼鐵上的磷化膜厚度最常用的測定方法是用磁性測厚儀 (ES8C3K型測厚儀、HCC-18A涂層測厚儀、TT220測厚儀 等和顯微鏡法(適用測試鋁、鋅及其合金上的磷 化膜厚。 用指甲劃可以粗略檢查磷化膜厚度。用指甲以足夠的力劃磷化膜時，表面有白色的劃道出現(xiàn)。若劃道粗，表示磷化膜厚 且疏松;劃道細(xì)，表示磷化膜薄而緊密。也有的磷化膜無劃道出現(xiàn)，表示磷化膜極薄亦細(xì)致。 涂裝磷化膜要求厚度薄，太厚會影響與涂層的配套性。如作為粉末涂層的底層時，膜厚、電阻大，影響上粉率，涂層薄。而功能磷化要求膜厚(如冷擠鋼棒磷化膜厚10絲左右， 只有達(dá)到規(guī)定的厚度，才能發(fā)揮最佳的功能作用。磷化前處理

5、是影響磷化膜厚度的主要原因之一。 膜厚與膜重?fù)Q算關(guān)系:膜厚1一2m，膜重I -2g/m2；膜 厚2-4m，膜重2.2一4. 4g/m2；膜厚4 6m ,膜重6一9g/ m2;膜厚6m，膜重12g/m2。 耐蝕性 耐蝕性分磷化膜的耐蝕性和涂膜的耐蝕性。前者適用功能磷化(磷化膜+皂化膜+油膜或磷化膜+防銹膜+油膜，后者適用涂裝磷化(磷化膜十鈍化膜十涂層或磷化膜+涂層。 僅對部分功能磷化膜的耐蝕性提出了嚴(yán)格的要求，如少數(shù)出口產(chǎn)品工件磷化后不允許油封，規(guī)定工件在出口海運期間不能銹蝕(運期>1個月。也有少量汽車輪胎緊固件磷化后不允許油封，只能皂化處理，要求防銹期1年左右。其他緊固件磷化后油封，要求

6、耐中性鹽霧試驗72h(包括其他出口磷化工件。 對于涂裝磷化膜的耐蝕性要求不高，況且耐蝕性好的涂裝磷化膜，其涂裝性反而不好。磷化膜的耐蝕性檢測分為下列3種方法。 氯化鈉腐蝕法。按GB 6817-96標(biāo)準(zhǔn)。將磷化好的試樣在干燥的室內(nèi)放置48h后浸入3%的氯化鈉(NaCl水溶液中，在15-25環(huán)境下保持1h，取出洗凈、吹干、目視檢查， 試樣表面不應(yīng)出現(xiàn)銹蝕(棱邊、孔、角及焊縫除外。 硫酸銅點蝕法。按GB 5936-86標(biāo)準(zhǔn)。將硫酸銅溶液點在處理好的試樣上，觀察出現(xiàn)紅色腐蝕點的時間(啟動秒表計時。 點蝕溶液為: 硫酸銅(CUS04·5H20 41g/L; 氯化鈉(NaCI 35g/L；0.

7、lmol的鹽酸(HCl 13mL/L(取分析純鹽酸900mL; 以蒸餾水稀釋至1L. 涂裝磷化膜耐硫酸銅溶液點蝕時間無明確規(guī)定或供需雙方協(xié)商確定。涂裝磷化膜耐硫酸銅溶液點蝕時間與磷化膜體系有關(guān)， 磷化膜體系與膜層耐硫酸銅點蝕時間的影響磷化膜體系耐硫酸銅點蝕時間磷化膜室內(nèi)掛片時間輕質(zhì)鋅-鐵磷化膜（水洗）1-3min3-4周不生銹普鋅磷化膜25s8周不生銹低鋅含錳磷化膜30s8周以上不生銹輕質(zhì)鋅一鐵磷化膜耐硫酸銅點蝕時間優(yōu)于鋅系磷化膜；而耐大氣腐蝕時間差于鋅系磷化膜；功能磷化膜耐硫酸銅點蝕時間大于等于1.5分鐘為合格。3鹽霧試驗法：為了考察涂裝產(chǎn)品和部分功能磷化膜的 的抗腐蝕能力需要進(jìn)行中性鹽霧試

8、驗(參見GB/T 10125- 1997標(biāo)準(zhǔn)。推薦的試驗周期為48h, 72h, 96h, 144h，168h, 240h, 480h, 720h, 1000h。如磷化膜與陰極電泳涂層的耐中性鹽霧試驗指標(biāo)1000h(檢驗依據(jù)HG/T 3952-2007陰 極電泳涂料B類，其劃線處起泡、底材單向銹蝕蔓延和附著力損失的涂膜不超過2mm，未劃線處無起泡、底材生銹等破壞現(xiàn)象為合格(該涂層厚度為18-22m。應(yīng)該指出，鹽霧試驗結(jié)果不能作為被試產(chǎn)品或工件在使用中的耐蝕性的直接指南。但是，人們很想了解耐鹽霧試驗時間與耐大氣腐蝕年限的對應(yīng)關(guān)系。盡管缺少可靠的數(shù)據(jù)，仍有粗略判斷標(biāo)準(zhǔn)。如某空調(diào)器廠，采用鋅一錳一鎳

9、磷化膜作為粉末噴涂的底層(純聚酯粉末，若涂裝產(chǎn)品耐鹽霧試驗500h，相當(dāng)于耐大氣腐蝕5年， 耐海洋性氣候腐蝕3年。又如鋁合金壓鑄件經(jīng)化學(xué)氧化或無鉻鈍化，耐鹽霧24h，相當(dāng)于耐海上運輸1個月不銹蝕(以上判 斷方法僅供參考。 影響磷化膜耐蝕性的因素如下 1 磷化時間。磷化膜的耐蝕性隨著磷化時間的延長呈現(xiàn)先增后減的趨勢。這是因為膜重隨時間延長先增加后減少的緣故。添加劑對提高磷化膜耐蝕性起決定性作用。如添加適量的錳離子會明顯提高磷化膜的耐蝕性。 空氣濕度。磷化膜的耐蝕性隨著空氣濕度的增大而降低。即表現(xiàn)為磷化膜耐硫酸銅溶液點蝕時間隨著空氣濕度的增大而縮短。 磷化膜厚度。原則上松，膜層越厚，耐蝕性越好。但

10、還與膜層的致密性有關(guān)。如高溫磷化膜雖厚，由于致密性差，孔隙率高，耐蝕性難以提高。測得耐硫酸銅溶液點蝕時間小于34s(無論工件磷化前經(jīng)表調(diào)還是未經(jīng)表調(diào)。 材質(zhì)含碳量。低碳鋼徐裝產(chǎn)品的耐鹽多性能高于高碳鋼涂裝產(chǎn)品(后者涂層過早出現(xiàn)氣泡。 耐磨性 某些功能磷化膜需要做耐磨性試驗，可參照593286輕工產(chǎn)品金屬鍍層和化學(xué)處理膜的耐磨試驗方法。 (1 濕性摩擦法：磷化試樣涂礦物潤滑油，經(jīng)2000磨轉(zhuǎn)動。測定錳系磷化膜的耐磨性為未磷化的3倍；為鋅系磷化膜的1倍。 (2干性摩擦法：在UMT-2型摩擦試驗機(jī)上進(jìn)行。上試樣為440C不銹鋼(62HRC ，下試樣是被測件，載荷400g, 轉(zhuǎn)速200r/min.測得

11、復(fù)合磷化膜(Zn-Mn-Ni-Ca的摩擦系數(shù)為未磷化試樣的.1/4(未磷化試樣的摩擦系數(shù)為0.8。 配套性 檢測磷化膜與電泳涂層的配套性，做隨件磷化試樣兩塊 (200mmX 150mm X lmm，分別做耐堿性試驗，(陰極電泳 和耐酸性試驗(陽極電泳。耐堿性試驗是將稱量的磷化試樣浸在0. lmol/L, ; pH = 12 -13的氫氧化鈉溶液中(分析純 NaOH 4. 5g/L, 25一30°C, 5一8min，水洗、干燥后稱量， 從第二次差值中算出磷化膜在堿液中的失重。失重越大，耐堿性越差。耐酸性試驗是將稱量的磷化試樣浸在pH =3的鹽酸中(分析純HCI，25-30°C

12、, 3一5min，水洗、千燥后稱量，從第二次差值中算出磷化膜在酸液中的失重，失重越大，耐酸性越差。 此外，還要對電泳涂層外觀質(zhì)量進(jìn)行試驗，在1L燒杯內(nèi)進(jìn)行模擬電泳試驗，電泳后水洗固化，目視評定涂層外觀質(zhì)量，并檢測涂層各項性能。 不僅如此，還需檢測磷化膜與烘干膩子的配套性。做隨件磷化和電泳試樣兩塊(200mm X 150mm X lmm，刮一層薄原子膩子后在140條件下烘干20min，要求電泳漆膜不隨膩子脫落，視為合格奮。若發(fā)現(xiàn)膩子脫落，表明磷化膜與膩子配套性差。若改為膩子自干，可清除脫落現(xiàn)象，其原因不詳。并經(jīng)工藝試驗檢測，部分市售磷化劑都存在磷化膜與烘干膩子配套不合格，這與磷化膜中某些元素含量不足有關(guān)。 值得指出，磷化膜在電泳漆中的溶解量會對電泳漆液的電導(dǎo)率產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而降低濕涂膜的附著力。以電泳