超声波作用下钢铁常温磷化影响因素研究

本文在超声波作用下,对钢铁表面进行常温磷化处理,以提高钢铁表面耐蚀性能。研究以磷化膜外观及耐蚀性为考察指标,通过单因素实验,首先考察了常温磷化液中氧化锌、磷酸、硫酸羟胺(HAS)、硝酸锰、柠檬酸等组分对超声磷化的影响,其次考察了磷化方式对磷化膜性能的影响,最后测试了磷化液使用寿命。结果表明,磷化液组成为氧化锌15 g/L、磷酸80 g/L、硫酸羟胺12 g/L、硝酸锰4 g/L、柠檬酸2 g/L时,超声磷化膜外观及耐蚀性最好,此时磷化膜为灰黑色,膜层连续、均匀、致密,耐蚀时间可达217 s;磷化方式中常温超声磷化比常温静止磷化效果更佳,前者外观及耐蚀性比后者优越;磷化液寿命测试发现,当磷化次数超过9次时,制备的磷化膜耐蚀时间开始低于60 s,此时磷化液已经失效,累计磷化面积为0.3 m~2/L。     

钢铁件磷化-氧化复合处理工艺及膜层性能

将钢铁件磷化与氧化(双槽)两大工艺结合起来,开发了一种新型转化膜生产工艺。磷化液配方和工艺条件为:磷酸二氢锌30~40 g/L,硝酸锌90~120 g/L,硝酸锰10~20 g/L,总酸80~90点,游离酸2~3点,常温,时间10 min。第一槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 550~600 g/L,NaNO_2 100~150 g/L,温度130~150℃,时间25~35 min。第二槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 600~650 g/L,NaNO_2 150~200 g/L,温度135~140℃,时间25~35 min。该复合转化膜具备磷化膜与氧化膜的优点,平整光滑,厚而耐腐蚀,经过长久磨损后依旧耐腐蚀。     

AZ91D镁合金磷化工艺的研究

通过浸泡式磷化处理在AZ91D镁合金表面沉积一层致密、均匀、结合力好的磷化膜。采用单因素试验法,得到磷化液的最佳配方和工艺条件为:ZnO 2g/L,H_3PO_420g/L,NaF 1g/L,Na_2C_4H_4O_64g/L,NaNO_36g/L,柠檬酸0.25g/L,pH值3.0,磷化温度45℃,磷化时间20min。同时,确定添加剂为焦磷酸钠(TSPP),并且当其质量浓度为0.5g/L时,磷化膜的耐蚀性最好。     

不锈钢表面电化学磷化及膜层性能

采用由4.0 g/L ZnO、4 g/L CaCl2、5%(体积分数)H3PO3、4 g/L酒石酸和3 g/L氯酸钠组成的锌钙系磷化液,在温度为70°C和电流密度为4 mA/cm2的条件下对1Cr18Ni9Ti不锈钢表面进行电化学磷化20 min。对比了所得磷化膜与采用相同磷化液化学磷化2 h所得膜层的表面形貌、相结构和耐蚀性。结果表明,与化学磷化相比,电化学磷化所需时间较短,所得膜层的结晶大小和分布均匀,耐腐蚀性更好。     

钢铁件涂装前铁系磷化工艺研究

通过正交试验优选出一种新的常温铁系磷化工艺:氧化锌0.5g/L,磷酸5mL/L,酒石酸0.5g/L,马日夫盐0.5g/L,氟钛酸5.0g/L,氟锆酸1.5g/L,铬明矾5.0g/L,硫脲2.0g/L,钼酸钠0.75g/L,成膜时间6.0min。该磷化液游离酸度为3,总酸度为17。经此磷化液磷化后的冷轧钢铁试片表面磷化膜的致密性和耐腐蚀性与普通铁系磷化相比均有提高,耐硫酸铜点滴时间达50s,后续漆膜的附着力为0级,冲击强度为50kg·cm。该磷化液不含亚硝酸钠,可常温处理,沉渣少,成本低,可与各种涂装工艺配合使用。     

电化学方法在常温磷化中的应用研究

对新型磷化方法——电化学磷化进行了探究,采用对工件外加电压的方法对磷化过程进行加速,并获得了优良的磷化效果,证明电化学方法确实有利于磷化过程。通过磷化膜外观评分、磷化膜膜重、硫酸铜点滴时间、3%NaCl浸渍时间4种参数对磷化效果进行评定,初步确定了电化学磷化最佳参数值为:在20℃下,电流密度为7.80~9.00 A/dm2,平均磷化时间为3.8 min,磷化综合评价M值为16.0~17.1。     

常温高效磷化液的研制

研制了一种以磺基水杨酸为添加剂的常温、高效、耐腐蚀型磷化液。通过正交实验,得到磷化液最佳配方:5.0g/氧化锌,10.0mL/L磷酸,0.20g/L磺基水杨酸,0.50g/L氯酸钾,0.1g/L络合剂,0.20g/L柠檬酸,0.15g/L钼酸盐0.50g/L硝酸镍。分析了磷化膜层的表面形貌及电化学特征测定了该膜层的耐蚀性与膜重,并对磺基水杨酸的作用机理进行了探讨。结果表明,该磷化液性能优良;磺基水杨酸可以与Fe3 配位,加快磷化反应速率,缩短磷化成膜时间,提高磷化膜的耐蚀性。     

化工管道连接法兰磷化工艺条件优化及磷化膜的耐蚀性

以化工管道连接使用的Q235钢法兰为研究对象,对其进行磷化处理以提高耐蚀性.采用正交试验法考察了磷酸二氢锌浓度、氟化钠浓度、硝酸镧浓度、磷化液温度和磷化时间对磷化膜耐CuSO4点蚀时间的影响,并通过极差分析得到最佳磷化工艺条件为:磷酸二氢锌浓度60 g/L、氟化钠浓度2.5 g/L、硝酸镧浓度40 mg/L、磷化液温度...     

稀土铈对中温锌系磷化的影响

研究了稀土铈对中温锌系磷化的影响。通过正交试验确定了最佳的中温锌系磷化工艺,在此基础上,研究了硝酸铈的质量浓度对磷化膜的表面形貌、成分及耐蚀性的影响,并采用计时电位方法对稀土铈在磷化膜形成过程中的行为进行了分析。研究表明:稀土铈能促进磷化膜的形成,促使磷化膜致密,提高磷化膜的耐蚀性。最佳的磷化液组成及工艺条件为:磷酸二氢锌33g/L,硝酸锌95g/L,硝酸镍1g/L,氟化钠1.2g/L,硝酸铈60mg/L,温度65℃,时间10min。在此条件下能获得结晶细致、耐蚀性良好的磷化膜。     

环保型常温锌钙系磷化工艺

研究了(NH4)2MoO4、Ca(NO3)2、硫脲、柠檬酸、温度,时间和pH等工艺条件对磷化膜层的耐蚀性和表面状况的影响.通过正交试验法确定的最佳工艺配方为:氧化锌4.5 g/L,磷酸11.25 mL/L,硝酸钙8 g/L,钼酸铵4.0 g/L,硫脲1.5 g/L,柠檬酸1.4 g/L,温度25～35℃,时间20 min以上,pH 2.5～3.0.该磷化工艺操作简单,清洁环保,常温即可磷化,使用周期较长,易维护.     

新型磷化液的研制

采用正交试验法优选了磷化液最佳配方为217g/L磷酸,50g/L氧化锌,40g/L磷酸二氢钠,3g/L钼酸铵,2g/L植酸,1.5g/L乙酸锰,4.5g/L氧化促进剂DJ1,1.5g/L低温促进剂DJ2,3g/L复配表面活性剂DJ3。所得磷化膜经金相显微镜观察,其金相结构致密、连续。通过电化学方法测试成膜过程的极化曲线,表明磷化过程成膜后,腐蚀电流基本保持不变。利用X射线光电子能谱测定膜表面的元素组成,发现Zn、Fe、P的不同峰值的能谱,及O的能谱峰及俄歇能谱同时存在,说明磷化膜主要是由Fe、Zn的多种磷酸盐构成。该磷化液稳定,沉渣少,成膜速度快,磷化膜耐蚀性能好。     

阴极电泳无镍磷化工艺的开发及配套性能研究

介绍了一种阳离子为锌和锰的磷化液,可以满足阴极电泳配套性要求的无镍磷化工艺。通过对磷化膜膜重,溶出率、结晶形貌、膜成分、电泳后漆膜附着力、抗,中击、耐腐蚀等性能进行比较分析,结果表明在锌离子1．2g／L、锰离子O．8g／L、磷酸根16．0g／L的磷化工艺条件下形成的磷化膜性能指标符合阴极电泳配套要求,与常规锌锰镍系磷化膜基本无差别,性能指标远远高于高锌磷化工艺磷化膜。磷化膜的主要性能指标：P比为85．53％,膜重为3．2g／m2,晶型呈粒状,晶粒大小为3～4μm,磷化膜电泳溶出率为3．7％,附着力和冲击试验均合格,磷化膜与电泳漆复合膜（厚度为20．3μm）盐雾试验500h,单边扩展小于1mm,表面无气泡。     

锌锰系磷化膜硅烷封闭工艺研究

通过单因素对比实验研究了不同硅烷偶联剂和添加剂对磷化膜封闭的影响,并利用加速腐蚀试验方法和电化学测试技术对硅烷封闭的磷化膜进行了性能测试。结果表明,采用3%硅烷偶联剂KH-560,5g/L硝酸铈的封闭液对锌锰系磷化膜封闭处理后,磷化膜中性盐雾试验72h未见腐蚀。极化曲线测试表明阴阳极过程都受到抑制,且经硅烷封闭的磷化膜自腐蚀电流明显降低。     

促进剂对钢铁常温磷化的影响及机理

采用锌系磷化工艺对钢铁表面进行防护,以提高钢铁表面耐蚀性及与涂层的结合力。以磷化膜外观及耐蚀性为考察指标,通过单因素实验考察了常温锌系磷化液中硝酸铜、柠檬酸、氟化钠、硝酸镍和钼酸钠5种促进剂对磷化的影响。结果表明,各促进剂对磷化膜外观及耐蚀性均有明显的促进作用,其适宜质量浓度为:0.08 g/L硝酸铜,2 g/L柠檬酸,1.2 g/L氟化钠,15 g/L硝酸镍,2 g/L钼酸钠,并探讨了促进剂的磷化作用机理。     

镀锌钢板磷化液的研制

研究出一种应用于镀锌钢板的磷化工艺,对磷化液中各组分的作用进行了分析、讨论,尤其氯离子对磷化膜性能的影响.结果表明：各成膜离子含量及相互比例应适中,工艺参数需控制合理,氯离子是造成镀锌钢板上磷化膜形成白斑的原因之一,磷化液内氯化物中的氯离子的质量浓度应控制在0.5 g/L以下.     

钢铁表面化学吸附成膜工艺

采用一步法对钢铁表面化学吸附成膜技术进行了研究,通过单因素试验优化出较佳的工艺条件:聚乙二醇(400)20mL/L,三乙醇胺40mL/L,硅烷偶联剂10mL/L,丙三醇15mL/L,温度45°C,pH=10,处理时间8min。试验结果表明,在此条件下得到的化学吸附膜耐硫酸铜点滴时间为68s,附着力0级,冲击强度50kg·cm。该化学吸附膜综合性能优于传统的磷化膜。     

臭氧复合钼酸铵促进剂对金属铝磷化的影响

利用臭氧的强氧化性和环境友好性,研究将其用作铝材磷化过程中的氧化促进剂。采用SEM、极化曲线等测试手段,确定了磷化液的最佳配比为：ρ(Zn²⁺)=5.0 g/L、ρ(PO^3-₄)=20 g/L、ρ(F^-)=1.5 g/L、ρ(钼酸铵)=1.0 g/L、ρ（臭氧）=0.5~0.9 mg/L,pH控制在3.5~3.7。在此条件下加入臭氧复合钼酸铵促进剂,制得磷化膜的主要成分为Zn₃(PO₄)₂•4H₂O,并含少量锌,膜质量可达4.95 g/m²。在质量分数为3％的氯化钠溶液中测定磷化膜的电极化曲线,其腐蚀电位相对于其他条件下形成的磷化膜发生正移,腐蚀电流密度仅为3.0 μA/cm²,说明磷化膜的耐腐蚀性能好。     

彩膜磷化工艺探讨

改进了彩膜磷化工艺,将磷化剂的成本降低了50％。给出了改进后的工艺配方,介绍了各成分的作用,分析了酸度、处理方式、干燥时间对磷化膜质量的影响。应用表明,膜层色泽均匀,耐磨性和附着力好。