磷化液配方还原

磷化液配方还原 www.weiputech.com 磷化液配方还原 微谱指通过微观谱图,气相色谱、液相色谱、热谱、能谱、核磁共振谱等,对产品所含有的成分进行定性和定量的一种配方分析方法。配方分析在日本～欧美应用比较广泛～而在国内～目前处于起步阶段。该技术甚至是很多国家的成长途径。二战之后的日本～就走的引进技术～分析还原～消化吸收～然后技术创新的道路。韩国等国家也是如此～从欧美获取技术～学习～实践～赶超。 对活塞环进行磷化处理, 已被国内外活塞环生产厂家实践证明是一种较为有效的工艺方法。 把要处理的活塞环臵于磷酸二氢锌〔Zn (H2PO4 ) : 2H2 O 〕水溶液中, 在一定的温度下, 活塞环面生成一层铁的磷酸锌晶体。磷酸锌晶体和淦属结合的很牢固, 而且磷酸铁层具有多孔性, 因而有润滑及良好的滑动性能, 在磨合过程中, 材料不会产生滑移和堆积, 使活塞环得到光滑而耐磨的工作表面。 活塞环经磷化处理后, 表面生成一层磷化膜, 膜的形态和组成决定了膜的性能, 而磷化液的配方直接决定着膜的生成形态。因而磷化液配方的选择, 对活塞环磷化处理效果有着重要的影响。 目前,国内许多活塞环生产厂家都采用传统工艺《玛日夫盐》磷化剂〔YMn(H2PO4)•XFe(H2Po4)2〕(见表1) 《玛日夫盐》磷化液配方温度的控制相当重要,正常工作温度控制在86?~98?,温度低于86?磷化过程进行的极慢,并且磷化膜和金属表面结合强度不够。温度高于98?时,特另提达到沸点时,由于磷化膜中夹杂有泥渣的悬浮质点而形成多孔和粗糙。磷化膜质量和盐的浓度, 磷化前的表面状态等等都与磷化处理效果有着密切的联系。我们认为这种磷化液配方, 磷化时间 长, 结晶粗大, 容易改变活塞环的尺寸, 生产效率低, 操作也麻烦。 1 www.weiputech.com 有些厂家采用《磷酸二氧锌》〔zn(H2PO4)2〃2H2O〕为基础的快速磷化液配方(见表2)。这种配方磷化时间短,磷化膜结晶细致,色泽均匀,’溶液稳定。但是这种磷化液配方,一定要使用硝酸盐、亚硝酸盐作催化剂。据有关资料介绍,喷砂是快速磷化前的最好准备方法,否则磷化膜质量难于保证。 我厂活塞环表面处理原采用金属保护层—镀锡。锡属于国家稀贵金属材料,故锡酸钠较贵,活赛环镀锡表面处理成本高。因此决定采用非金属复盖层。 经过多年的生产实践、改进、总结。并在工作中结合我们新疆地区的实际情况, 初步形成了一种活塞环快速磷化新工艺( 见表3 ) 并获得了较为理想的效果( 见表4 ) 。 2 www.weiputech.com 我厂快速磷化液配方的三种主要成份是: 磷酸( H 3 PO 4) 维持磷化溶液的PH 值为1 ~ 2 。 磷酸二氢锌〔Zn(H2PO4)2.2H2o〕。 附加剂:笨甲酸钠(C6H6COONa)磷酸二氢铬〔Cr(H3PO4)3〕,亚硝酸钠NaN02氟化钠NaF。 本配方反应过程分三个阶段: 活塞环与磷酸发生作用引起金属的溶解, 生成一层铁的磷酸锌晶体。 Fe+ZH3PO4=Fe(H2PO4)2+H2个 磷酸二氢锌在金属表面发生重排 Zn(H2PO4)2=ZnHPO4+H3PO4 不溶性的正磷酸锌在金属表面沉淀形成磷化膜 3znhpo4=Zn3(PO4)2+H3PO4 由上述反应的进行,在金属表面和溶液界面处,磷酸氢铁FeHPO4和磷酸铁Fe3(PO4)2的浓度不断增长,当达到一定饱和度时便开始在金属上结晶析出。首先,形成晶核,然后是晶核的长大,最后形成磷化膜。与此同时,锌和铬离子也能生成zn3(PO4)2〃Cr3(PO4)2〃ZnHPO4和CrHPO4,并固相析出,而构成磷化膜的一部分。 同时我们选择了适当的附加剂: 亚硝酸钠(NaNO2):磷化膜在活塞环表面附着力好。 五氧化二磷(P2O5):主要来自磷酸二氢锌,它能加快磷化速度,加.深磷化膜的致密和色泽。使磷化膜在活塞环表面结晶闪烁,有光泽。 笨甲酸钠(C6H5COONa):在溶液中似乎是起缓冲作用,因为磷酸虽然不是强酸,但是在近100?温度下作用仍是较强的。加入笨甲酸钠后使铁的溶解较为缓慢, 3 www.weiputech.com 使生成的磷化膜细密。 磷酸二氢铬〔Cr(H2PO4)3〕:溶液中增加了铬离子后,可改善磷化膜的结晶结构,减少孔隙,提高磷化膜的硬度。 氧化钙(CaO):在溶液中加足氧化钙,生成磷酸二氢钙,可以加速磷化过程。 氟化钠(NaF):加入氟化钠,可提高磷化膜抗蚀性能。 本配方的特点: 本配方操作方便, 设备简单, 沉积速度快, 生产效率高。 磷化膜结晶光亮、细致、结合力好, 厚薄差小。 本配方比传统工艺《玛日夫盐》配方缩短时间5~10min,减少热量30~40%。 本配方成本低, 有一定的使用价值。 4