金屬磷化前表面調(diào)整
表面調(diào)整的目的是改變金屬表面微觀狀態(tài),促使磷化形成晶粒細致密實的磷化膜,以及提高磷化速度。磷化液磷化前零件的表面處理對磷化膜質(zhì)量影響極大,尤其是酸洗或高溫強堿清洗對薄層磷化影響最明顯。研究結(jié)果表明,冷軋鋼板表面存在著一層四氧化三鐵和三氧化二鐵的完整氧化層,磷酸鹽結(jié)晶就在此基礎(chǔ)上生成,得到完整致密的磷化膜。如果經(jīng)過酸洗,則只剩下部分三氧化二鐵氧化層,過于薄且不完整,所以很難得到良好均勻的磷化膜。此外酸洗表面產(chǎn)生析碳,也影響磷化膜的形成。對于高溫或強堿清洗,由于鋼板表面上的活性點轉(zhuǎn)變成氧化物或氫氧化物,使構(gòu)成磷化膜的結(jié)晶晶核減少,因而促使生成稀疏粗大的結(jié)晶,影響磷化質(zhì)量。尤其是低溫薄層里邊化及低鋅磷化對預(yù)處理特別敏感,不進行表面調(diào)整處理,就難形成磷化膜。
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。最初采用的是3~5%的草酸水溶液做磷化表面調(diào)整劑,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?,F(xiàn)在普遍采用效果更好的磷酸鈦膠體溶液處理。由于膠粒表面能很高,對物體表面有極強的吸附作用,膠體微粒吸附在零件表面上形成均勻的吸附層。磷化時,這層極薄的吸附層就是一層分布均勻、數(shù)量極多的磷酸鹽結(jié)晶晶核,因而促進結(jié)晶均勻快速形成,限制了大晶體的生長,促使了磷化膜的細化和致密,提高了成膜性,縮短了磷化時間,降低膜厚,同時也能消除鋼鐵表面狀態(tài)的差異對磷化質(zhì)量的影響。
在工藝生產(chǎn)中,表面調(diào)整劑的用量約為2-4g/L,在生產(chǎn)中應(yīng)注意保持槽液的良好,避免沉淀。另外應(yīng)防止堿酸及磷化液進入表面調(diào)整工作液,以防止工作液因污染而失效。
在磷化液磷化前處理工藝中,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,最好采用酸性表調(diào)。