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常见磷化故障的解决办法

  近年来,表面处理中转化膜技术发展较快。在汽车摩托车的紧固件上采用较多的是磷酸盐(磷化)和氧化(发黑)。虽然它们的防腐性能耐久性等级属于轻度保护,由于成本低廉,使用方便在表面防护领域还占有一席之地。

  磷化是借磷化溶液在紧固件表面上人为地造成一层厚约10μm保护膜,这层膜是难溶的磷酸盐的混合物。

  根据磷化液用的磷酸盐分类有:磷酸锌系、磷酸铁系、磷酸锰系。此外,还有在磷酸锌中加钙的锌钙系,在磷酸锌中加铜、加镍的三元体系磷化等。

  一、常见磷化故障的解决办法

  故障1:工件表面均匀泛黄,均匀疏松的磷化膜

  主要原因:⑴总酸度低、酸比低;⑵促进剂浓度低;⑶磷化温度低、时间短。

  解决方法:⑴补加磷化液和碱;⑵补加促进剂;⑶提高温度,延长时间。

  故障2:磷化成膜速度慢,但延长磷化时间仍可形成均匀完整膜

  主要原因:⑴表面调整能力不强;⑵促进剂溶度不够;⑶酸比低;⑷磷化温度低。

  解决方法:⑴改进表调或换槽;⑵补加促进剂;⑶补加碱;⑷提高温度。

  故障3:㈠磷化膜局部块状条状挂灰;㈡挂灰处磷化膜不均匀;㈢时有彩色膜。

  主要原因:⑴工件在进入磷化槽前已经形成二次黄绿锈;⑵表面调整能力差;⑶磷化液中杂质多。

  解决方法:⑴加快工序间周转或实施水膜保护;⑵改进表调;⑶更换槽液。

  故障4:磷化膜均匀出现色膜或均匀挂白

  主要原因:⑴促进剂含量过高;⑵表调失去作用或表调后水洗过度;⑶磷化液杂质过多、老化。

  解决方法:⑴让促进剂自然降低;⑵加强表调;⑶换槽。

  故障5:工件表面覆盖一层结晶体

  主要原因:⑴游离酸度过低;⑵温度过高。

  解决方法:⑴加适量磷酸;⑵降低温度。

  故障6:槽液沉渣过多

  主要原因:⑴促进剂过高;⑵游离酸度过高;⑶工件磷化时间过长;⑷中和过度形成结晶沉淀。
解决方法:⑴让其自然降低;⑵补加碱;⑶缩短时间;⑷补加磷酸。

  二、磷化膜质量评定的方法

  1、外观目视法

  理想的磷化膜外观均匀、完整细密,无金属亮点,无白灰。锌系磷化膜为灰色膜,铁系磷化膜为彩虹色膜;而铝及铝合金则为无色或彩色铝皮膜。

  2、微观结构显微法

  以金相显微镜或电子显微镜将磷化膜放大到100-1000倍,观察结晶形状、尺寸大小及排列情况。结晶形状以柱状晶为好,结晶尺寸小些为好,一般控制在几十微米以下,排列越均匀,孔隙率越小越好。

  3、厚度(或质量法)测定法

  对于钢件紧固件的磷化膜方法是,将磷化件浸入75℃的铬酸溶液中,用10-15min以上去除磷化膜,然后根据除去磷化膜层前后的质量差求得膜重。

  4、腐蚀性能测定法

  最常用的是硫酸铜点滴试验法,常与下道工序进行配合,再根据用户要求进行盐雾试验、耐温热试验或循环周期试验等。

  5、二次附着力测定

  一般在耐水试验后的样板上或螺栓头部用划格法作附着力的测定,以胶带剥离后观察涂膜脱落等级,一般均为平行比较试验。

  6、磷化孔隙率的测定

   取14% NaCl和3% KCN溶液和表面活性剂质量分数为0.1%的蒸馏水溶液,保存在褐色瓶中24h,用滤纸过滤。将滤纸切成长×宽均为2.5cm的纸片,将纸片浸入溶液中, 提出滴净多余试液,将其覆盖在待测磷化膜上,1min后将试纸拿掉,膜层表面有蓝色斑点处表示有孔隙。

  7、磷化膜的耐碱性

  比较磷化膜在浸入25℃1% NaOH溶液中,5min前后的质量差,可以得到磷化膜在碱液中的溶解量。

  8、磷化膜的耐酸性

  比较磷化膜在PH值为2的酸液中的溶解量来评价磷化膜的溶解性。

  9、磷化膜P(磷)比

  P(磷)比的高低表示磷化膜中磷酸二锌铁所占的比率的高低。P(磷)比高的磷化膜其结晶水不易失水,也不易复水,其耐蚀性比低P(磷)比的磷化膜好。

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