钢铁表面处理

钢的表面处理一般有:

氧化(俗称发蓝或发黑);

电镀(镀锌、镀铬、镀镍、镀铜、镀银、镀金等)

涂漆;

粉末喷涂(俗称喷塑);

金属火焰喷涂;

磷化(一般作为钢的涂装前的前处理及钢的挤压处理的润滑)。

钢铁表面黑化处理需要哪些化工原料

钢铁的磷化处理一、概 述钢铁零件在含有锰、铁锌、钙的磷酸盐溶液中,进行化学处理,使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做磷化处理(或称磷酸盐处理)。二、磷化膜的外观及组成1、 外观:由于基体材料及磷化工艺的不同可由深灰到黑灰色,特殊工艺可实现纯黑色、红色及彩色。2、组成:磷酸盐[Me3(PO4)2]或磷酸氢盐(MeHPO4)晶体组成。三、特 点1、 大气条件下稳定,与钢铁氧化处理相比,其耐腐蚀性较高,约高210倍,再进行重铬酸盐填充,浸油或涂漆处理,能进一步提高其耐腐蚀性。2、具有微孔隙结构,对油类、漆类有良好的吸附能力。3、对熔融金属无附着力。4、磷化膜有教高的电绝缘性能。5、厚度一般为1020μm,因为磷化膜在形成过程中相应地伴随着铁进行溶解,所以尺寸改变较小。四、用 途1、防腐。2、 涂装底层,润滑性,再冷变形加工工艺中,能氧化摩擦,减少加工裂纹和表面拉伤。3、要用来防止粘附低熔点的熔融金属。4、变压器、电机的转子、定子及其他电磁装置的硅钢片均用磷化处理,而原金属的机械性能、强度、磁性等基本不变。五、小 结所需用的设备简单,操作方便,成本低,生产效率高,保护膜又有不少优点,因此在汽车、船舶、机器制造及航空工业都得到广泛的应用。六、磷 化 种 类用于生产的磷化处理方法有:高温、中温、低温的磷化处理,四合一磷化处理及黑色磷化处理等。1、 高温磷化处理:在9098℃的温度下进行,溶液的游离酸度于总酸度的比值为1∶69,处理时间为1520分钟。特点:耐腐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较高,速度快,磷化膜粗细均匀。溶液加热时间长,挥发量大,成分变化快,磷化膜易夹杂沉淀,沉淀物难清理。2、 中温磷化处理:在6070℃的温度下进行。溶液游离酸度与总酸度比值为1∶(1015),处理时间为715分钟。特点:溶液稳定,磷化速度快,生产效率高,容易成分复杂,难配制。3、 常温磷化处理:在室温下进行,溶液的游离酸度与总酸度的比值为1∶(2030),处理时间为1015分钟。特点:不需加热,消耗少、成本低、稳定、耐腐蚀性差、结合力低、耐热性低。七、各 种 因 素 的 影 响1、 总酸度和游离酸度的影响:1) 总酸度:提高总酸能加速磷化反应,使膜层薄而细致。过高,常常使膜层过薄。过低,磷化速度缓慢,膜层厚而粗糙。2) 游离酸度:过高会使磷化反应时间延长,磷化膜晶粒粗大多孔,耐腐蚀性降低,亚铁离子含量容易上升,溶液里的沉淀容易增多。过低,磷化膜薄甚至没有磷化膜。3) 酸度调整:当游离度过底时,可加入磷酸锰铁盐和磷酸二氢锌,约56g/升,升高1“点”,同时总酸升高5“点”左右,过高用ZnO、ZnCO3、MnCO3或Zn(OH)2中和,0.51g/升,降低1“点”,加入后如果游离酸没有显著下降,表明溶液中磷酸锌盐含量较高,这时应加水冲淡调整溶液。当总酸过低时,可加入硝酸锌,2022g/升或硝酸锰大约在4045g/升,可升高10个“点”,高时可用水稀释来降低。2、 Zn+2离子:加快磷化速度,使磷化膜致密,结晶闪硕有光。低时,磷化膜疏松发暗。过高(特别是在Fe+2和P2O3较高时),晶粒粗大,排列紊乱,脆弱且其中白灰较多。3、 Mn+2离子:可以提高磷化膜的硬度,附着力和耐腐蚀性,颜色加深,结晶均匀,过高,膜不易生成。4、 Fe+2离子:在高温磷化中Fe+2很不稳定,易被氧化为Fe+3离子转变为磷酸铁沉淀,从而导致磷化液浑浊,游离酸升高。在常温磷化溶液中,保持一定数量的Fe+2,能大大提高磷化层的后度,机械强度和防护能力,工作范围也比较宽。但Fe+2易被氧化成Fe+3离子而沉淀出来,转变为磷酸高铁,溶液呈乳白色时,结晶几乎不能生成,质量十分低劣。当磷化液中含有少量(0.010.03g/L)一氧化氢时,Fe+2即相对稳定,这时,溶液中因有少量Fe(NO)+2络离子,而呈棕绿色。稳定Fe(NO)+2的条件:1)溶液温度不超过70℃较高的硝酸根含量和锰含量。亚铁离子过高时,中温磷化膜晶粒粗大,表面有白色浮灰,防护能力降低,耐热性也有所降低。中温磷化Fe+2(13.5g/L),常温0.52g/L。2)过多的亚铁离子可以用双氧水除去,每降低1g,约需30%H2O21ml和ZnO0.5g。5、 P2O5: 能加速磷化速度,使膜疏密,晶粒闪烁发光。低时,膜致密性和耐腐蚀性均差,甚至会磷化不上。过高时,膜结晶排列絮乱,附着力降低表面灰白较多。6、 NO3根离子:硝酸根可以加快磷化速度,提高磷化膜的致密性,并且可降低磷化槽温度的条件下进行处理。在适当条件下,硝酸根与钢铁作用生成少量的NO,促使亚铁离子稳定。含量高时,高温磷化膜变薄使中温磷化溶液中亚铁离子聚积过多,使常温磷化膜易出现黄色锈迹。7、 F离子:是一种有效活化剂,加速磷化速度,使晶粒致密,耐腐蚀性增强。过多中温磷化零件表面易出现白色浮灰,常温寿命将会缩短。8、 NO2根离子:常稳溶液中大大加快磷化速度,减少膜孔隙使结晶细致,提高膜的耐腐蚀性。含量过多时,膜表面容易出现白点。9、 温度的影响:温度高加快磷化速度,提高附着力,硬度、耐腐蚀性,但在高温下,Fe易被氧化Fe沉淀出来

钢铁表面处理

对钢铁零件进行表面发蓝处理可大大增强抗蚀能力.其主要工艺如下:(

(1)钢铁零件浸入盐酸中,i表面的铁锈可以和酸反应生成易溶的盐和水,目的是除锈,故答案为:除去零件表面的铁锈;

(2)金属铁可以被亚硝酸钠氧化为四氧化三铁,将三个化学方程式处理后合并,则9Fe+4NaNO2+8H2O=3Fe3O4+4NH3+4NaOH,发蓝处理残留液NaOH浓度为16.0mol.L1,即生成氢氧化钠的物质的量是0.4mol,转移电子的物质的量为:0.4mol(9*

8

3 )*

1

4 =2.4mol,故答案为:9Fe+4NaNO2+8H2O=3Fe3O4+4NH3+4NaOH;2.4;

(3)如果烤蓝不合格,金属铁可以和硫酸铜发生反应置换出金属铜,会出现红色斑点,故答案为:将零件浸没在硫酸铜溶液中;零件表面出现红色斑点;

(4)次氯酸根离子具有氧化性,可以将亚硝酸根离子氧化为硝酸根离子,实质是:NO2+ClO=NO3+Cl,故答案为:NO2+ClO=NO3+Cl.

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