新員工培訓(xùn)資料

新員工培訓(xùn)資料沈陽帕卡瀨精有限總公司提供SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD.

磷化處理

概念:用含有磷酸、磷酸鹽和其他化學(xué)藥品的水溶液處理金屬，在其表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成完整的、具有一定防蝕作用的不溶性磷酸鹽層的過程。

作用；

具有一定的耐蝕作用；

增強金屬與漆膜的附著力；

改善潤滑狀況，減少摩擦阻力；

改變導(dǎo)電特性，作為絕緣層。SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTDSHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD現(xiàn)代磷化技術(shù)的發(fā)展歷史(1)奠定磷化處理技術(shù)基礎(chǔ)時期（1906-1911）

最早的可靠記載是英國CHARLESROSS于1869年獲得的專利(B.P.No.3119)。內(nèi)容：將紅熱的鋼鐵投入磷酸中處理，使鋼鐵表面生成磷酸鹽膜。

現(xiàn)代磷化技術(shù)奠基人是英國人ThomasWattsCoslett，1906年獲得專利（B.P.No.8667）內(nèi)容：磷化液每160盎司（4535.9g)含有鐵屑1盎司(28.35g)，磷酸4盎司（113.4g)。鋼鐵零件煮沸處理2-2.5h,生成磷化膜。

隨后磷化技術(shù)著重于縮短處理時間，降低溫度，改進磷化膜的性能，擴大磷化膜的用途。

1908年，Coslett，氧化劑作磷化后處理，提高膜的抗蝕性能（B.P.No.15628）

1908年，Heathcote，游離酸比例極低的磷酸鐵溶液，限制對工件及膜的侵蝕

1909年，Bullock，以工件作為陰極通電流，縮短處理時間0.5h1909年，Coslett

，獲得了濃縮制劑的專利，直到今天,這種技術(shù)仍然是標準的操作

1909年，Coslett

，配制成功磷酸鋅槽，并且也提到通電流加速反應(yīng)的方法

1910年，Heathcote

，獲得了用燒堿控制磷化槽中游離酸的專利SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD現(xiàn)代磷化技術(shù)的發(fā)展歷史

1911年，Richards，發(fā)明了錳系磷化,其配方為:

磷酸(密度1.5)2.3L

二氧化錳1.4Kg

水545.5L1913年，Richards和Adands

，獲得了使用金屬錳、硫酸錳或其它錳化合物制備磷化液的專利，處理時間2-20min。(2)磷化處理技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用時期（1917-1937）磷化處理技術(shù)的發(fā)展由英國轉(zhuǎn)移至美國。

1917年，ClarkeW.Parker和WynneC.Parker建立了Parker防銹公司，該公司的W.H.Allen使用磷酸二氫錳(稱為ParcoPowder)配制磷化液，克服了最初磷化液不穩(wěn)定的缺點，這種工藝被稱為“Parkerizing”。1931年，ParcoPowder的年消耗量達到了2000000磅（907.18t)1928年，發(fā)現(xiàn)油漆涂在經(jīng)過磷化處理的鋼鐵件表面上，可增加漆膜的附著力和耐久性

1929年，發(fā)現(xiàn)小量的銅鹽可使鋅磷化的處理時間由1h縮短至10min（USP1887967，

1888189），該方法被稱為“Bonderizing”，廣泛用于漆前磷化。

1931年，在磷化液中添加硝酸鹽一類氧化劑，抑制金屬表面上生成的氫氣，加速磷化膜的形成，時間縮短至5min（USP1911726）

增加磷化液的磷酸鋅含量可把漆前磷化時間進一步減少至25min（USP2001754）SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD現(xiàn)代磷化技術(shù)的發(fā)展歷史

1934年，發(fā)明了磷化液噴淋法，取代了原來的浸漬法，在工業(yè)上取得了革命性的進展

磷化膜能在更短的時間（60~90s）內(nèi)生成磷化液的濃度和溫度比浸漬法低設(shè)備的尺寸和占地面積進一步減少磷化膜結(jié)晶細，特別適用于油漆底層1934年，德國人FritsSinger提出磷化處理用于金屬冷變形加工的專利（BP455077），極大地提高了冷變形加工的勞動生產(chǎn)率，從而結(jié)束了磷化膜只作為金屬防蝕膜和油漆底層的歷史，打開了磷化膜在拔絲、拉管、冷擠壓加工領(lǐng)域里應(yīng)用的大門。1937年，磷化又有了新進展，發(fā)明了無定型磷化工藝（鐵系磷化）。使用含有鉀、鈉或銨的磷酸鹽溶液進行磷化（B.P517049)，在鋼鐵上生成由磷酸鐵和氧化鐵構(gòu)成的無定型磷化膜。(3)磷化處理技術(shù)進一步發(fā)展和完善時期（1937年以后）二戰(zhàn)期間德國研制出低溫磷化液，但是由于采用的濃度較高，冷清洗比較困難，沒有得到廣泛應(yīng)用。直到70年代能源危機才得到人們的重視。SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD現(xiàn)代磷化技術(shù)的發(fā)展歷史各種控制膜重的方法。如多聚磷酸鹽的應(yīng)用（FrenchPatent1138208）、有機酸的應(yīng)用（BP866377，876250）、鋅鈣磷化液的應(yīng)用（BP828916）。尤其重要的是膠體鈦鹽和磷酸錳懸浮液的應(yīng)用，對細化磷化膜起特別重要的作用。連續(xù)鋼帶高速磷化處理工藝，處理時間只需要5s

美國還發(fā)明出專門處理鋁的磷化液，以傳統(tǒng)的磷酸鋅系統(tǒng)為基礎(chǔ)，添加氟化物。SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化液的基本組成鋅系磷化:

Zn(H2PO4)2

H3PO4

氧化劑錳系磷化:

Mn(H2PO4)2

H3PO4

氧化劑鐵系磷化:NaH2PO4

氧化劑SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化膜的生成原理(鋅系)Fe+2H3PO4Fe(H2PO4)2+H2------------------------------------------(1)H2OO(氧化劑)-------------------------------(2)O(氧化劑)FePO4+H3PO4+1/2H2O-------------------------------(3)(磷化渣)

(游離酸)3Zn(H2PO4)2Zn3(PO4)2.4

H2O+4H3PO4------------------------(4)H2O

(磷化膜.Hopeite)Fe+2Zn(H2PO4)2

H2O

[O]Zn2Fe(PO4)2.4H2O+2H3PO4--------------------(5)(磷化膜.Phosphophyllite)P比=P/（P+H）

100%SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化膜的生成原理(錳系)Fe+2H3PO4Fe(H2PO4)2+H2------------------------------------------(1)H2OO(氧化劑)-------------------------------(2)O(氧化劑)FePO4+H3PO4+1/2H2O-------------------------------(3)(磷化渣)

(游離酸)3Mn(H2PO4)2Mn3(PO4)2.4

H2O+4H3PO4------------------------(4)H2OFe+Mn(H2PO4)2

H2O

[O]（Mn，F(xiàn)e）5H2(PO4)4.4H2O+H3PO4

(5)SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化膜的生成原理(鐵系)2Fe+4NaH2PO4+2H2O+

O22Fe(H2PO4)2+4NaOH-----------(1)2Fe(H2PO4)2+2

NaOH+O

2FePO4+2NaH2PO4+3H2O

-------------------(2)2Fe(H2PO4)2+6NaOH+O

2Fe(OH)3+2NaH2PO4+2Na2HPO4+

H2O

(3)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O-----------------------------------------------------------------------------(4)4Fe+4NaH2PO4+

3O22FePO4+Fe2O3+2Na2HPO4+3H2O---------------(5)SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化液的日常分析1.游離酸(FA)定義：磷化液中以游離狀態(tài)存在的酸的濃度,通常指磷酸。分析方法：取10ml磷化工作液，加入2-3滴溴酚藍作指示劑，用0.1NNaOH滴定，顏色從黃色到藍紫色為終點，所消耗的ml數(shù)即為游離酸，通常以點數(shù)（Pt）表示?；瘜W(xué)反應(yīng)：

H3PO4+NaOHNaH2PO4+H2OPH值突變范圍：3.8-5.5溴酚藍指示劑：3.8SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化液的日常分析2.總酸(TA)定義：磷化液中所有酸性物質(zhì)的濃度總和,通常指磷酸二氫鋅。分析方法：取10ml磷化工作液，加入5-6滴酚酞作指示劑，用0.1NNaOH滴定，顏色從無色到粉紅色為終點，所消耗的ml數(shù)即為總酸，通常以點數(shù)（Pt）表示。化學(xué)反應(yīng)：

H3PO4+2NaOHNa2HPO4+2H2O3Zn(H2PO4)2+8NaOHZn3(PO4)2+4Na2HPO4+8H2OZn(NO3)2+2NaOHZn(OH)2+2NaNO3PH值突變范圍：8-10酚酞指示劑:8.4SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTDSHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化液的日常分析3.促進劑(AC)定義：磷化液中亞硝酸根的濃度。分析方法：將處理液裝滿在發(fā)酵管內(nèi)，然后加2-5g氨基磺酸，上下動后，靜放兩分鐘，此時產(chǎn)生的氣量（刻度）表示促進劑的濃度，1刻度即為1Pt?；瘜W(xué)反應(yīng)：

2HNO2+2NH2SO3H2H2SO4+2

N2+2H2O4.酸比(

)=總酸：游離酸（TA：FA）5.酸消費(鐵系磷化)分析方法:取10ml工作液，加入2-3滴溴甲酚綠作指示劑，用0.1NH2SO4滴定，顏色從藍色到綠色為終點，所消耗的0.1NH2SO4ml數(shù)即為酸消費。

SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化處理標準工序脫脂水洗除銹水洗表調(diào)磷化無銹時水洗水洗水洗水洗涂裝基礎(chǔ)用防銹用耐磨耗用塑性加工用后處理后處理干燥中和純水洗干燥純水洗干燥防銹油防銹油潤滑劑干燥SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD磷化處理設(shè)備1.噴淋方式:V型噴嘴和W型噴嘴2.浸漬方式半浸漬方式全浸漬方式(車身處理)

3.自動吊間歇方式4.單室方式SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD脫脂工序1.目的:將工件表面上的油脂、臟物、灰塵等雜質(zhì)徹底清洗干凈，以保證磷化液能與金屬表面有良好的接觸，充分潤濕金屬表面，生成良好的磷化膜。2.分類:2.1有機溶劑法:使用汽油、煤油、苯類溶劑、氯系溶劑、氟系溶劑等，通常采用常溫清洗法或蒸汽脫脂法。2.2水乳化溶劑脫脂法：由有機溶劑、乳化劑和水組成，可在較高的溫度用浸漬法或噴淋法進行清洗。2.3堿性溶液脫脂法：最常用的方法。脫脂劑通常由無機堿（如磷酸鹽、多聚磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、氫氧化鈉、氫氧化鉀等）、有機堿、螯合劑、緩蝕劑、表面活性劑等組成?？稍谳^寬的溫度范圍用浸漬法或噴淋法進行清洗，堿度的范圍可以從弱堿、中堿到強堿性，清洗效果好，成本低。2.3.1堿性脫脂劑中各個組分的作用磷酸鹽：起多種作用,可使水軟化,消除由鈣、鎂、鐵引起的絮狀沉淀物；還可使臟物分散；又是堿的來源，并起緩沖劑的作用，防止脫脂劑的堿性變化太大常用的磷酸鹽有：磷酸三鈉，磷酸氫二鈉，焦磷酸鈉和三聚磷酸鈉。缺點是在廢水處理中的含量受到一定的限制。硅酸鹽：也起多種作用，提供堿性；保持臟物懸浮；有一定的洗滌作用；還起抑制作用，防止鋁和鋅被其他堿鹽侵蝕。通常用的硅酸鹽有偏硅酸鈉，正硅酸鹽。硅酸鹽很難洗干凈，如水洗時沒有洗干凈則有可能影響下一道工序。碳酸鹽：是便宜的堿來源，起緩沖劑作用，又是脫脂劑中液體組分的吸收劑。氫氧化鈉：提供堿性，起皂化作用。硼酸鹽：提供一定的洗滌作用，緩沖作用，還對金屬起一定的緩蝕作用。螯合劑：軟化水，并可部分代替磷酸鹽。常用的螯合劑有葡萄糖酸鈉，檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸四鈉等。SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTDSHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD表面活性劑：起潤濕、滲透、乳化、洗滌、發(fā)泡、消泡作用。常用陰離子和非離子表面活性劑。脫脂液的日常分析1.總堿(TAL)定義:溶液中所有堿性物質(zhì)的總和。分析方法：取10ml工作液，加入2-3滴溴酚藍作指示劑，用0.1NH2SO4滴定，顏色從藍色到黃綠色為終點，所消耗的ml數(shù)即為總堿，通常以點數(shù)（Pt）表示。化學(xué)反應(yīng)：

Na2CO3+H2SO4NaHCO3+NaHSO4

NaHCO3+H2SO4H2CO3+NaHSO4

SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD2.游離堿(FAL)定義:溶液中OH-離子的濃度。分析方法：取10ml工作液，加入5-6滴酚酞作指示劑，用0.1NH2SO4滴定，顏色從紅色到無色為終點，所消耗的ml數(shù)即為游離堿，通常以點數(shù)（Pt）表示?；瘜W(xué)反應(yīng)：

2NaOH+H2SO4

Na2SO4+2

H2O3.脫脂效果的評價:3.1水膜試驗法:廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。金屬零件經(jīng)脫脂、充分水洗

后，如果金屬表面能保持一層均勻連續(xù)的水膜，就表示油脂已清洗干凈。反之，如果金屬表面的水膜不連續(xù)，呈斑塊壯，就表示還有殘余油脂。3.2擦拭法:用白布或白紙擦拭檢查經(jīng)脫脂、水洗的金屬零件或試樣。如果白布或白紙上有臟物，表示清洗不干凈。SHENYANGPARKERIZINGCO.,LTD酸洗1.目的:除去金屬表面上的銹蝕