鋼板常溫鋅系磷化

影響鍍鋅鋼板快速磷化的工藝條件周謨銀方肖露（中國船舶工業(yè)總公司船舶工藝研究所，２０００３２）為了提高鋼板的使用壽命，進(jìn)行鍍鋅（電鍍或熱鍍）處理，并且在電鍍線上直接進(jìn)行涂裝（通常又稱彩涂），這樣就必須進(jìn)行涂裝前的預(yù)處理——磷化，該磷化速度快，通常６～１...

利用磷化過程本身是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)過程這一特點(diǎn),在常溫下,對鋼鐵的綜合磷化處理配方進(jìn)行了研究。研制了一種新的、環(huán)保型的綜合鋼鐵前處理配方,其處理成膜的耐蝕性強(qiáng),能滿足作為漆涂底層用膜的國家標(biāo)準(zhǔn)

以磷酸、氧化鋅、磷酸二氫錳、鉬酸銨和硝酸鈣等為原料,通過正交試驗(yàn)等方法開發(fā)了一種磷化后免水洗的常溫?zé)徨冧\表面磷化液。研究了磷化液的ph值、磷化溫度、磷化時(shí)間以及自干時(shí)間等對磷化膜質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:磷化液ph值為2.6～3.3,在5～40℃浸漬磷化7～10min,自然干燥3h可獲得磷化后工件免水洗的磷化膜。磷化膜的耐蝕時(shí)間超過50s,噴涂鐵紅環(huán)氧底漆后的漆膜附著力達(dá)1級。

介紹了電鍍鋅板在汽車工業(yè)中的發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀。論述了不同因素對電鍍鋅板磷化的影響,“p”比、晶粒形貌對陰極電泳漆膜耐腐蝕性能的影響。概述了磷化技術(shù)在無亞硝酸鹽磷化,無鎳磷化,無鉻鈍化,低溫磷化及磷化前表面預(yù)處理方面的進(jìn)展。

論述了作為汽車外覆蓋件用的鍍鋅銅板預(yù)磷化技術(shù)產(chǎn)生的背景以及各類預(yù)磷化鍍鋅板在歐美日等國及在中國的發(fā)展簡史。從沖壓成型性、焊接性和涂裝性能的角度介紹了該系列產(chǎn)品的使用特性,認(rèn)為預(yù)磷化膜改善了鋼板表面的潤滑狀態(tài),利于沖壓,也不影響焊接和涂裝。此外還討論了3種典型的生產(chǎn)工藝以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

對一種用于汽車和通訊行業(yè)的新型預(yù)磷化鍍鋅鋼板的粉末噴涂前處理工藝進(jìn)行了研究,通過晶相、膜質(zhì)量及鹽霧試驗(yàn),對預(yù)磷化板的現(xiàn)有工藝進(jìn)行了改進(jìn)。酸洗工藝對預(yù)磷化板是不利的,酸洗工藝完全破壞了預(yù)磷化膜層。鹽霧試驗(yàn)結(jié)果表明,預(yù)磷化鍍鋅鋼板經(jīng)過弱堿性脫脂劑清洗,經(jīng)表調(diào)、磷化然后和粉末涂料結(jié)合,可以得到良好耐蝕性和附著力強(qiáng)的涂層。

確定了鍍鋅鋼板涂漆前處理磷化鈍化二合一新工藝。用此工藝處理膜的耐蝕性優(yōu)于鍍鋅鋼板的白色鈍化膜,與漆膜的結(jié)合力達(dá)到了磷化膜的水平。

冷軋薄鋼板在使用時(shí)出現(xiàn)三種形態(tài)的磷化發(fā)藍(lán)缺陷;點(diǎn)狀、條狀及整個(gè)磷化面藍(lán)色,其原因主要有以下幾種:鋼板的化學(xué)活性高、催化劑的濃度高以及磷化段入口處磷化液流量小等,通過作相應(yīng)的調(diào)整,獲得了合格的磷化膜

采用高溫錳系磷化對多數(shù)碳鋼進(jìn)行加工處理,雖能得到一定的效果,但這種加工方式對一些高合金碳的磷化處理效果依然不太理想。本文針對以上情況,以某a型碳鋼為試樣,提出了對碳鋼高溫錳系磷化的工藝研究,基于正交實(shí)驗(yàn),闡述了表調(diào)時(shí)間、總酸及亞鐵離子濃度和磷化時(shí)間等四因素對耐腐蝕性能的影響,同時(shí)也分析了對磷化膜膜重的影響。最后得出:1)磷化時(shí)間對耐腐蝕性能的影響最大,其次為表調(diào)時(shí)間、亞鐵離子、總酸;2)亞鐵離子對磷化膜膜重的影響最大,表調(diào)時(shí)間和磷化時(shí)間對膜重的影響次之,總酸的影響程度最小;3)磷化膜晶粒分布均勻且細(xì)小,膜重會越大,耐腐蝕性能越大。

為提高鎂鋰合金的耐蝕性,在鎂鋰合金表面制成了耐蝕性能較好的錳系磷化膜,采用極化曲線、電化學(xué)阻抗譜、時(shí)間電位曲線等電化學(xué)測試方法及sem、eds分析方法,研究了鎂鋰合金錳系磷化主鹽濃度、磷化時(shí)間、金屬離子、磷化助劑對磷化膜耐蝕性的影響,測試了試樣在加入不同磷化助劑磷化時(shí)表面電極電位隨時(shí)間的變化,觀察了不同時(shí)間、溫度條件下磷化膜的微觀形貌,對比了錳系、鋅系磷化膜的微觀形貌,分析了膜層的組成.結(jié)果表明,隨主鹽高錳酸鉀濃度的增加,膜層耐蝕性增加,適宜的磷化時(shí)間為20min,鎳離子對磷化的促進(jìn)作用大于銅離子,檸檬酸鈉為較好的磷化助劑,錳系磷化膜較平整光滑,但膜層帶有裂紋,隨溫度的增加裂紋加深,膜層的主要成分為磷酸錳.

　研究了不同濃度fe2+對電鍍鋅板磷化膜重、耐堿性、電位、結(jié)晶形貌、相組成的影響。

分析了預(yù)磷化處理對電鍍鋅鋼板摩擦因數(shù)、可成形范圍和鍍層損傷特性的影響。結(jié)果表明:沖壓生產(chǎn)前在電鍍鋅鋼板表面附加預(yù)磷化膜將降低變形過程的摩擦因數(shù),拓寬其可成形范圍;由于表面顯微硬度較低,電鍍鋅和預(yù)磷化電鍍鋅鍍層比合金化鍍層更易隨基板變形,表面裂紋出現(xiàn)較晚且數(shù)量較少。

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介紹了合金化鍍鋅鋼板與磷化、陰極電泳涂裝工藝配套性能的試驗(yàn)情況,為汽車部件合理選用合金化鍍鋅板、涂裝材料以及相應(yīng)的耐腐蝕評定方法提供參考依據(jù)。

利用掃描電鏡、波紋度儀、電化學(xué)測試系統(tǒng)等試驗(yàn)設(shè)備,研究了不同表面粗糙度對冷軋鋼板磷化質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,冷軋鋼板表面粗糙度對冷軋鋼板的磷化質(zhì)量影響較大,提高冷軋鋼板表面粗糙度有利于降低冷軋鋼板的表面活性,進(jìn)而有利于提高冷軋鋼板的磷化質(zhì)量;將冷軋鋼板表面粗糙度的r_a控制在0.75～0.95μm、rpc值控制在60～80峰個(gè)數(shù)/cm后,冷軋鋼板的磷化質(zhì)量得到明顯改善,磷化膜的結(jié)晶狀態(tài)由原來的磷化膜晶粒粗大變得細(xì)小,磷化膜晶粒由不均勻、不致密變得均勻、致密;膜重由改進(jìn)前的1.59g/m~2升高到2.24g/m~2;磷化膜的防銹能力也有了一定的提高,磷化膜涂漆后500h鹽霧試驗(yàn)的劃傷部分?jǐn)U散寬度由改進(jìn)前的6mm下降到2.5mm。

鍍鋅板和冷軋板酸洗磷化的成本對比 本次對比按1噸鋼材為例，按1200*2100=30樘單開（不含輔料）計(jì)算 鍍鋅板冷軋板 單價(jià)：＆=0.7mm6300元/噸單價(jià)：＆=0.7mm5800元/噸 單價(jià)：＆=1.2mm6200元/噸單價(jià)：＆=1.2mm5700元/噸 成品平方數(shù)=75.6㎡成品平方數(shù)=75.6㎡ 合計(jì)使用＆=1250mm*0.7mm=1.731噸合計(jì)使用＆=800mm*0.7mm=1.1078噸 ＆=208mm*1.2mm=0.335噸＆=208mm*1.2mm=0.335噸 骨架料：80*5.5*2100*0.7*30=0.1523噸骨架料：80*5.5*2100*0.7*30=0.1523噸 包邊：60*2*2100*0.7*30=0.04154噸包邊：60*2*2100*0.7*30=0.04154噸 合計(jì)門扇

以側(cè)圍外板零件為例,在分析復(fù)雜零件用材需求、沖壓成形特征以及生產(chǎn)過程中零件報(bào)廢率和材料性能對應(yīng)性關(guān)系的基礎(chǔ)上,深入探討了零件高應(yīng)變區(qū)域的變形特征和預(yù)磷化電鍍鋅鋼板基本力學(xué)參數(shù)對該零件成形的影響。

常溫三合一清洗除銹磷化劑，可用于各種金屬表面涂裝生產(chǎn)工藝中的除油、除銹、磷化三種功能同時(shí)需用的金屬制品，涉及汽車、船舶、火車車廂、文件柜、冰箱、消防器材及供電配電、家用電器及其他機(jī)械產(chǎn)品的涂裝前處理。其技術(shù)優(yōu)勢在于除油、除銹的同時(shí)達(dá)到工件表面進(jìn)行磷化，使得工藝簡單化。工人勞動強(qiáng)度減輕，制造周期縮短，成本得以降低，極大方便了用戶。經(jīng)專家論證，本品具有極強(qiáng)的市場競爭力。

介紹了光整熱鍍鋅鋼板的磷化技術(shù),討論了磷化工藝參數(shù)、主要雜質(zhì)離子濃度對磷化膜質(zhì)量和涂膜附著力的影響,提出磷化槽液中al3+濃度的檢測和去除方法。

研制了一種配制簡單、成本低廉的常溫鍍鋅鐵板磷化液,并研究了氧化鋅的質(zhì)量濃度、磷酸二氫鈉的質(zhì)量濃度、磷酸的體積分?jǐn)?shù)及氯酸鉀的質(zhì)量濃度對磷化膜耐蝕性的影響。得到各組分的最佳用量為:氧化鋅25g/l,磷酸二氫鈉20g/l,磷酸80ml/l,氯酸鉀6g/l。

為開發(fā)環(huán)保、節(jié)能、高效的常溫磷化工藝，研制了一種可在常溫下磷化鋼板的磷化液，并對q235鋼板進(jìn)行磷化處理，采用硫酸銅點(diǎn)滴試驗(yàn)測試磷化膜的耐蝕性，考察了磷化液成分（氧化鋅、磷酸二氫鈉、磷酸、氯酸鉀）的含量、磷化時(shí)間以及磷化次數(shù)對q235鋼板表面磷化膜耐蝕性能的影響。結(jié)果表明：磷化液主要組分的最佳用量為氧化鋅25g／l、磷酸二氫鈉22g／l、磷酸90ml／l、氯酸鉀8g／l，此條件下常溫磷化20min時(shí)，所得磷化膜的質(zhì)量最好，其硫酸銅點(diǎn)滴時(shí)間可達(dá)54s；同一磷化液中，隨著磷化次數(shù)的增加，磷化膜性能逐漸變差。

研究了不同濃度fe2+對電鍍鋅板磷化膜重、耐堿性、電位、結(jié)晶形貌、相組成的影響.