酸洗磷化工艺

酸洗磷化工艺

一、目的：除去线材表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，以减少线材抽线 以及冷墩或成形等加工过程中，对工模具的擦伤。 二、作业流程：

（一）、酸洗：将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分钟，其目的是除 去线材表面的氧化膜。

（二）、清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。

（三）、草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。

（四）、皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢铁溶解生成不溶性 的化合物（如Zn2Fe（Po4）2?4H2o），附着在钢铁表面形成皮膜。 （五）、清水：清除皮膜表面残余物。

（六）、润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工时充分的润滑性， 但与金属皂（如钠皂）反应形成坚硬的金属皂层，可以增加其润滑性能。 酸洗

1) 盐酸溶液浓度一般控制在5％～25％。每天开始工作前要检查酸洗液浓度，并检查每槽酸液位，当酸槽液位不够时，需根据酸槽浓度添加酸或加水，补充到所需液位；当亚铁粒子浓度较高时，一般不再加入新酸。当酸液浓度小于5%，氯化亚铁含量大于150克/升时，需更换新酸。

2) 三个盐酸槽中配置不同浓度的盐酸，分别为5%＜低浓度≤10%，10%＜中等浓度≤20%， 20%＜高浓度≤25%，线材经过酸池顺序为低浓度到中等浓度再到高浓度酸液，对退火后中碳合金钢只在低浓度和中等浓度酸液中酸洗。酸洗时间与温度、酸液浓度、氧化皮厚度形态及盘料的粗细等有关，可参表1，具体酸洗时间根据实际情况而定。 表1.酸洗时间

3) 为了盘料在酸池中浸泡时间的同步，退火线和非退火线、氧化皮厚与氧化皮薄的盘料不准安排在同一吊钩上生产；

4) 待酸洗的材料上不能沾上油污，尤其要防止行车滴油污染材料，如果发现油污，应该先用碱清洗。

5) 酸洗时要松捆酸洗，不要扎腰。操作中要认真检查、勤翻料。

6) 对于退火异常线材表面氧化皮难以除去或表面污垢难以去除的线材应在弱酸中浸泡10～20分钟后进行水洗，水洗过后放在酸洗区域外生锈1～2天后，再次酸洗；

7) 酸洗作业中，若遇行车损坏或停电等其他特殊状况而不能继续操作时，要注意浸泡在酸

中线材的品质，并向主管反映处理。 6.冲洗

1) 线材从酸洗槽中吊起时应在酸槽上方停留片刻，以防过多的酸液带入水洗槽中； 2) 水洗槽中的水保持活水溢流；

3) 用水冲洗线材上污垢时，连吊杆一起冲洗干净，直到吊杆上滴下来的水无黄色锈水为止； 7.草酸洗

1) 每天开始工作前要先进行溶液分析，草酸的浓度控管参见表2，当游离酸超标或沉渣过多时，要进行更换；

2) 线材经草酸洗后要立即放入磷化槽，不能在空中停留时间太长，因线材经过酸洗表面活性很强，易生水锈。 8.磷化：

1) 每天工作前要先进行溶液分析，磷酸盐的浓度和温度控管要参看表2； 2) 磷化槽的液位一定要能完全覆盖线材；

3) 磷化大线时不准进行翻料，磷化小线时需进行翻料； 9.水洗：

1) 线材从磷化池吊起时，应在磷化槽上方停留片刻，以防过多的磷化药水带入水槽中，破坏水槽水质；

2) 磷化后线材在水洗时，行车应上下动几下，将线材内含的酸彻底洗净，以防过多的酸液带入皂化池中，使皂化剂过早变坏；

3) 常检测水槽水的溢流状况，防止水质酸性化，取100ml的水样，按全酸度测定方法，全酸度2pt以下才能使用。 10.润滑：

1）润滑剂的浓度和温度控管参看表2。

2）润滑完毕的线材应是用手摸表面光滑且干燥无白色灰尘为最佳。 表2.各工序参数

生产工序 浓度 温度 浸泡 各参数检测频次 完工标准 盐酸 5%＜低浓度≤10% 常温 5-15分钟 亚铁粒子 浓度：每周1-2次

盐酸浓度：每天至少两次 1、线材表面应是银灰色无锈；2、无过酸洗造成的麻点 10%＜中浓度≤20% 常温 5-10分钟 20%＜高浓度≤25% 常温 3-5分钟 清水 -- 常温 20-30秒 --

清水 -- 常温 20-30秒 草酸 游离≤7Pt

全酸度5-12Pt 常温 20-30秒 每天至少一次线材表面无水锈

磷化液 全酸度37-47pt 75℃-85℃ 小线5-8分钟一个小时一次 磷化膜分布均匀致密呈暗灰色，用指甲轻刮有一条白带产生游离酸度5-8pt 大线8-15分钟 促进剂1-2pt

清水 常温 20-30秒 -- 清水 全酸度＜1 常温 20-30秒 润滑剂 浓度：5-7％

钢铁磷化知识

-质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA U.p @'| d'V 钢 铁 磷 化,~%_ f \\'s V%i

钢铁在某些酸试磷酸盐（如锌、锰、铁、钙等）为主的溶液中处理，使其表面沉积，形成一层不溶于水结晶型磷酸盐转化膜的过程称为钢铁的磷化。 .D-[3d+[ ] h$h h

一、 磷化膜的组成及性质 D)X4k+q K6b

根据基本材质，工件的表面状态、磷化液组成及磷化处理时采用的不同的工艺条件，可得到不同种类不同厚度，不同表面密度和不同结构、不同颜色的磷化膜（附表 1 ）

磷化膜是由一系列大小不同的晶体所组成，在晶体的连接点上将会形成细小裂纹的多孔结构。这种多孔的晶体结构使钢铁件表面的耐腐蚀性、吸附性、减摩性等性能得以改善。5b @+d8g+N j S

磷化膜的厚度一般在1~50um，但实际使用中通常采用的单位是单位面积的膜层重量（以g/m2表示）。根据膜重一般可分为薄膜（﹤1g/m2）.中等膜（1~10g/m2）和厚膜（﹥10g/m2）三种。-质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA:D\O+I%y(S ju

磷化膜在200~300℃时仍具有一定的耐腐蚀性，当温度达450Co时，膜层防腐蚀能力显著下降。磷化膜在大气、矿物油、动植物油、苯、甲苯等介质中，均具有很好的抗腐蚀能力；但在酸、碱、雨水及水蒸气中耐腐蚀性差。

磷化处理后，其基体金属硬度、磁性等均保持不变，但对高强度钢（强度≥1000N m m2）在磷化处理后必须进行除氢处理（温度130~230℃.时间1~4小时）。

表 1 磷化膜分类及性质

分 类 磷化液主要成分 磷化膜主要组成 膜层外观 单位面积膜重（g/m2）bbs.6sq.net l a-C7v2i%W

锌系 Zn(H2PO4)2 磷酸锌[Zn3(H2PO4)2?4H2O]

磷酸锌铁[Zn2Fe(PO4)2?4H2O] 浅灰至深灰结晶状 1~60 g/m2

锌钙系 Zn(H2PO4)2和Ca(H2PO4)2 磷酸锌钙[Zn2Ca(PO4)2?2H2O]-质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA4v't6f C(I Y C h V([ r

磷酸锌铁[Zn2Fe(PO4)2?4H2O] 浅灰至深灰结晶状 1~15 g/m2 I {0P W$h.L+T\i%A&t

锰系 Mn(H2PO4)2和Fe(H2PO4)2 磷酸锰铁[Mn2Fe(PO4)2?4H2O] 灰至深灰结晶状 1~60 g/m2

锰锌系 Mn(H2PO4)2和Zn(H2PO4)2 磷酸锌、锰、铁混合物[Zn2 Fe Mn2 (PO4)2?4H2O] 灰至深灰结晶状 1~60 g/m2

铁系 Fe(H2PO4)2 磷酸铁Fe3(PO4)2?8H2O 深灰结晶状 5~20 g/m2

二、 钢铁磷化的用途六西格玛品质论坛 t4a V1n/l @ q 1. 耐腐蚀防护用磷化膜 （1） 防护用磷化膜

常用于钢铁件耐腐蚀防护处理，磷化膜类型可选用锌系或锰系，磷化膜单位面积重量为10~40 g/m2，磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。

经磷化处理后，膜层中性盐雾试验结果出现第一个锈点的时间为：

钢铁件涂防锈油 15h!Q0] ? H b4S/l j R

钢铁件+磷酸锌膜（16g/m2）+涂防锈油 550h-质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA e e G s$S T

钢铁件+磷酸锌膜（40g/m2）+涂防锈油 8000h(Z*f!V-d!D+l 六西格玛品质论坛 l Y F)W S5n%f y!c

(2) 油漆底层用磷化膜

这种磷化膜用于增强漆膜与钢铁工件的附着力及防护性，提高钢铁工件的涂漆质量，磷化膜可选用锌系或钙系。

磷化膜重量0.2~1.0 g/m2—用作较大形变钢铁工件的油漆底层。-质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA U r/} G } d b k+?

磷化膜重量1~5 g/m2—用作一般钢铁工件的油漆底层。!S7@ R Q } 磷化膜重量5~10 g/m2—用作不发生形变钢铁工件的油漆底层。 2. 冷加工润滑用磷化膜

采用锌系磷化膜有助于冷加工成型，单位面积上膜层重量依使用目的而定。例如，用于钢丝、焊接钢管的拉拔，磷化膜重量为1~10 g/m2；精密钢管的拉拔，磷化膜重量为4~10 g/m2；钢铁工件冷挤压成型，磷化膜重量为﹥10 g/m2；非减壁深冲成型，磷化膜重量为1~5 g/m2；减壁深冲成型，磷化膜重量为4~10 g/m2。 3. 减摩用磷化膜 |*C-F n k b s C

二个滑动表面除了使用较好的润滑济（如二硫化钼）外，磷化膜也能起润滑作用，降低摩擦系数；一般优先选用锰系磷化膜，也可用锌系磷化膜。对具有较小的动配合间隙工件，磷化膜重量为1~3 g/m2 ；具有较大的动配合间隙工件（如减速箱齿轮）磷化膜重量为5~20 g/m2 。bbs.6sq.net H _ Z,N w 4. 电绝缘用磷化膜(s |'x_ W

电机及变压器用的硅钢片经磷化处理可提高电绝缘性能，一般可选用锌系磷化膜。

三、 磷化处理的施工方法 C h F p8k磷化处理的主要施工方法有三种：浸滞法、喷淋法或浸喷组合法。-质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA