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磷化前為什么要表調(diào)?

發(fā)布時(shí)間:2023/11/10  瀏覽量:1809  

磷化工藝按處理溫度分為高、中、低溫。隨著汽車及家電工業(yè)的發(fā)展,作為漆前磷化的要求,對磷化膜已由粗晶厚膜向微晶薄膜轉(zhuǎn)變。高溫磷化的缺點(diǎn)也就顯現(xiàn)出來,高溫磷化膜厚而且粗大,除某些減摩磷化不能加入鋅、鈣等離子外,大量的磷化工藝都向中、低溫轉(zhuǎn)化,特別是漆前磷化。

中低溫磷化為加快磷化速度,在磷化液中引入Zn2+、Ca2+等金屬離子外,還引入多種加速劑,如硝酸鹽、雙氧水、亞硝酸鹽等還原劑及F-離子,使中低溫磷化速度加快,膜細(xì)致且薄。

高溫磷化對于某些合金鋼磷化并不需要特別干凈表面,零件上的某些油膜,可以減少活性點(diǎn),使反應(yīng)速度下降,利于晶核形成,使膜細(xì)微,油膜在高溫時(shí)可以逐漸除去,不影響整體成膜。

而中低溫磷化不具有脫脂能力需要一個(gè)潔凈表面,而特別潔凈表面又會(huì)導(dǎo)致零件表面活性點(diǎn)很多。再加上氧化劑的作用,金屬溶解速度加快,導(dǎo)致零件表面鐵等金屬離子含量上升迅速,pH值也隨之上升。磷酸二氫鹽解離快,晶核迅速長大,相對晶核數(shù)量少,而導(dǎo)致磷化膜粗大。

為使磷化膜細(xì)微,和所有結(jié)晶一樣,在磷化膜形成的過程中必須使晶核生成的數(shù)量多,而晶核長大的速度慢,這樣可得到細(xì)致,薄的磷化膜。

特別是在成膜的初期,如磷化表面在接觸磷化液前活性點(diǎn)減少,在整個(gè)磷化過程中,活性點(diǎn)逐漸的慢慢顯現(xiàn)。那么在磷化過程中,晶核長大的速度變慢,相對晶核形成的數(shù)目增多,也就是說在磷化初期,有一種膜可覆蓋被磷化表面一部分活性點(diǎn),減緩金屬溶解速度,只使一部分活性點(diǎn)參與反應(yīng),一段時(shí)間后,被覆蓋的活性點(diǎn)韻膜逐漸脫附,參與反應(yīng)再成膜,這樣會(huì)使磷化結(jié)晶符合晶核多,而晶核成長慢,得到薄膜細(xì)晶的磷化層。

在磷化前形成次中膜的工藝稱之為表調(diào)。最初始的表調(diào),使用弱堿性的肥皂水,現(xiàn)發(fā)展到使用含有膠態(tài)的磷酸鈦的水溶液。當(dāng)零件經(jīng)前處理后,在此種溶液中浸過后,磷酸鈦的膠體膜吸附在零件表面,特別是非常活潑的點(diǎn)上。當(dāng)浸入磷化液后,未吸附點(diǎn)首先與酸反應(yīng)

Fe+2H3P04→Fe(H2PO4)2+H2↑

使零件表面溶液中Fe2+含量上升,pH值上升,導(dǎo)致

Me(H2P04)2→MeHP04+H3P04

3MeHP04→Me3(PO4)2+H3P04

不溶性的磷酸鹽首先形成多個(gè)晶核,晶核逐漸長大而形成磷化膜,磷化膜將零件與溶液隔開,反應(yīng)結(jié)束。而同時(shí)膠體鈦逐漸脫附,露出未反應(yīng)金屬點(diǎn),重復(fù)以上過程,再成膜。如此反復(fù),形成薄而細(xì)致的磷化膜。

所以現(xiàn)代中、低溫磷化,表調(diào)是不可缺少的工藝過程。表調(diào)后的零件不經(jīng)水洗,直接進(jìn)入磷化液磷化。

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