磷化實用技術(shù)講座(4)

  磷化（Ⅱ）——磷化前的預(yù)處理

1.4低堿性清洗液清洗

低堿性清洗液是當(dāng)前應(yīng)用***為廣泛的一類除油脂劑。它的堿性低，一般pH值為9～12。對設(shè)備腐蝕較小，對工件表面狀態(tài)破壞小，可在低溫和中溫下使用，除油脂效率較高。特別在噴淋方式使用時，除油脂效果特別好。低堿性清洗劑主要由無機低堿性助劑、表面活性劑、消泡劑等組成。無機型助劑主要是硅酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉等。其作用是提供一定的堿度，有分散懸浮作用。可防止脫下來的油脂重新吸附在工件表面。表面活性劑主要采用非離子型與陰離子型，一般是聚氯蟻㎡P類和磺酸鹽型，它在除油脂過程中起主要的作用。在有特殊要求時還需要加入一些其它添加物，如噴淋時需要加入消泡劑，有時還加入表面調(diào)整劑，起到脫脂、表調(diào)雙重功能。低堿性清洗劑已有很多商業(yè)化產(chǎn)品，如PA30-IM、PA30-SM、FC-C4328、Pyroclean442等。

一般常用的低堿性清洗液配方和工藝如下：

浸泡型 噴淋型

三聚磷酸鈉 4～10g/l 4～10g/l

硅 酸 鈉 0～10g/l 0～10g/l

碳 酸 鈉 4～10g/l 4～10g/l

消 泡 劑 0 0.5～3.0g/l

表面調(diào)整劑 0～3 g/l 0～3 g/l

游 離 堿 度 5～20點 5～15點

處 理 溫 度 常溫～80℃ 40～70℃

處 理 時 間 5～20min 1.5～3.0min

浸泡型清洗劑主要應(yīng)注意的是表面活性劑的濁點問題，當(dāng)處理溫度高于濁點時，表面活性劑析出上浮，使之失去脫脂能力，一般加入陰離子型活性劑即可解決。噴淋型清洗劑應(yīng)加入足夠的消泡劑，在噴淋時不產(chǎn)生泡沫尤為重要。

鋁件、鋅件清洗時，須***考慮到它們在堿性條件下的腐蝕問題，一般宜用接近中性的清洗劑。

2 酸洗

酸洗除銹、除氧化皮的方法是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用***為廣泛的方法。利用酸對氧化物溶解以及腐蝕產(chǎn)生氫氣的機械剝離作用達到除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使用***為常見的是鹽酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗時產(chǎn)生有毒的二氧化氮氣體，一般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過45℃，使用濃度10%～45%，還應(yīng)加入適量的酸霧抑制劑為宜。硫酸在低溫下的酸洗速度很慢，宜在中溫使用，溫度50～80℃，使用濃度10%～25%。磷酸酸洗的優(yōu)點是不會產(chǎn)生腐蝕性殘留物（鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會有少會有Cl-、SO42-殘留），比較安全，但磷酸的缺點是成本較高，酸洗速度較慢，一般使用濃度10%～40%，處理溫度可常溫到80℃。在酸洗工藝中，采用混合酸也是非常有效的方法，如鹽酸-硫酸混合酸，磷酸-檸檬酸混合酸。

在酸洗除銹除氧化皮槽液中，須***加入適量的緩蝕劑。緩蝕劑的種類很多，選用也比較容易，它的作用是抑制金屬腐蝕和防止“氫脆”。但酸洗“氫脆”敏感的工件時，緩蝕劑的選擇應(yīng)特別小心，因為某些緩蝕劑抑制二個氫原子變?yōu)闅浞肿拥姆磻?yīng)，即：2[H]→H2↑，使金屬表面氫原子的濃度提高，增強了“氫脆”傾向。因此須***查閱有關(guān)腐蝕數(shù)據(jù)手冊，或做“氫脆”試驗，避免選用危險的緩蝕劑。

3 表面調(diào)整

表面調(diào)整的目的，是促使磷化形成晶粒細致密實的磷化膜，以及提高磷化速度。表面調(diào)整劑主要有兩類，一種是酸性表調(diào)劑，如草酸。另一種是膠體鈦。兩者的應(yīng)用都非常普及，前者還兼?zhèn)溆谐p銹（工件運行過程中形成的“水銹”及“風(fēng)銹”）的作用。在磷化前處理工藝中，是否選用表面調(diào)整工序和選用那一種表調(diào)劑都是由工藝與磷化膜的要求來決定的。一般原則是：涂漆前打底磷化、快速低溫磷化需要表調(diào)。如果工件在進入磷化槽時，已經(jīng)二次生銹，***好采用酸性表調(diào)，但酸性表調(diào)只適合于≥50℃的中溫磷化。一般中溫鋅鈣系磷化不表調(diào)也行。磷化前預(yù)處理工藝是：

除油脂——水洗——酸洗——水洗——中和——表調(diào)——磷化

除油除銹“二合一”——水洗——中和——表調(diào)——磷化

除油脂——水洗——表調(diào)——磷化

中和一般就是0.2%～1.0%純堿水溶液。在有些工藝中對重油脂工件，還增加預(yù)除油脂工序。