金属磷化前表面调整
表面调整的目的是改变金属表面微观状态,促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜,以及提高磷化速度。磷化液磷化前零件的表面处理对磷化膜质量影响极大,尤其是酸洗或高温强碱清洗对薄层磷化影响最明显。研究结果表明,冷轧钢板表面存在着一层四氧化三铁和三氧化二铁的完整氧化层,磷酸盐结晶就在此基础上生成,得到完整致密的磷化膜。如果经过酸洗,则只剩下部分三氧化二铁氧化层,过于薄且不完整,所以很难得到良好均匀的磷化膜。此外酸洗表面产生析碳,也影响磷化膜的形成。对于高温或强碱清洗,由于钢板表面上的活性点转变成氧化物或氢氧化物,使构成磷化膜的结晶晶核减少,因而促使生成稀疏粗大的结晶,影响磷化质量。尤其是低温薄层里边化及低锌磷化对预处理特别敏感,不进行表面调整处理,就难形成磷化膜。
表面调整剂主要有两类,一种是酸性表调剂,如草酸。另一种是胶体钛。最初采用的是3~5%的草酸水溶液做磷化表面调整剂,还兼备有除轻锈(工件运行过程中形成的“水锈”及“风锈”)的作用。现在普遍采用效果更好的磷酸钛胶体溶液处理。由于胶粒表面能很高,对物体表面有极强的吸附作用,胶体微粒吸附在零件表面上形成均匀的吸附层。磷化时,这层极薄的吸附层就是一层分布均匀、数量极多的磷酸盐结晶晶核,因而促进结晶均匀快速形成,限制了大晶体的生长,促使了磷化膜的细化和致密,提高了成膜性,缩短了磷化时间,降低膜厚,同时也能消除钢铁表面状态的差异对磷化质量的影响。
在工艺生产中,表面调整剂的用量约为2-4g/L,在生产中应注意保持槽液的良好,避免沉淀。另外应防止碱酸及磷化液进入表面调整工作液,以防止工作液因污染而失效。
在磷化液磷化前处理工艺中,是否选用表面调整工序和选用那一种表调剂都是由工艺与磷化膜的要求来决定的。一般原则是:涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。如果工件在进入磷化槽时,已经二次生锈,最好采用酸性表调。