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1、激 光 淬 火 前 工 件 低 温 磷 化张 晓 成 摘 要介 绍 了 一 种 激 光 淬 火 前 工 件 磷 化 液 的 新 配 方 。 该 磷 化 液 使 用 温 度 为 一 , 磷 化 时 间 为 一, 形 成 的 磷 化 膜 结 晶 均 匀 , 致 密 , 不 反 光 , 呈 黑 灰 色 。关 键 词 激 光 淬 火 低 温 磷 化月 舀激 光 热 处 理 是 应 用 激 光 束 加 热 金 属 表 面 进 行 冲击 淬 火 的 一 种 热 处 理 新 技 术 。 洁 净 的 金 属 表 面 , 特 别是 经 过 机 械 加 工 的 表 面 , 对 激 光 有 较 强 的 反 射 能
2、力 ,因 而 吸 收 率 低 。 为 了 提 高 表 面 吸 收 率 可 在 被 加 热 的表 面 涂 敷 一 层 可 大 量 吸 收 激 光 的 涂 层 。 如 碳 黑 、 磷 化膜 等 。 钢 铁 的 磷 化 处 理 , 操 作 简 便 , 成 本 低 , 生 产 效 率高 , 对 零 件 尺 寸 改 变 较 小 , 形 成 的 膜 均 匀 、 细 致 、 呈 黑灰 色 。某 风 动 工 具 厂 购 进 一 台 激 光 淬 火 设 备 , 重 要 用于 该 厂 主 产 品 凿 岩 机 缸 体 内 表 面 的 淬 火 。 曾 从 北 京某 研 究 所 购 进 过 专 用 磷 化 液 , 除
3、购 买 不 方 便 外 , 其 磷化 效 果 也 不 理 想 。 风 动 工 具 厂 希 望 研 制 出 一 种 新 的磷 化 液 , 要 求 磷 化 膜 均 匀 、 细 致 、 反 光 小 、 成 膜 时 间 在以 内 , 最 好 在 室 温 下 进 行 。针 对 上 述 技 术 要 求 , 研 制 成 功 了 一 种 新 配 方 , 此配 方 对 工 件 的 磷 化 处 理 效 果 远 优 于 从 北 京 购 买 的 专用 磷 化 液 。实 验 方 法方 案 制 定 电 镀 手 册 犷 二 介 绍 精 密 钢 铸 件 的 黑 色 磷 化 是 在高 温 条 件 下 , 磷 化 时 间 为 ,
4、 显 然 给 生 产 带 来不 便 。 本 人 曾 对 市 售 的 三 种 磷 化 液 配 方 进 行 了 分 析 、剖 析 , 它 们 是 北 京 的 激 光 淬 火 专 用 磷 化 液 南 昌 市 售的 低 温 磷 化 液 航 天 部 研 制 的 一 磷 化 液 。 结 果 如下附 表总 酸 度 游 离 酸 度 军 磷 化 膜 外 观有无尤北 京南 昌不 均 匀 , 灰 黑 色一暗 红 色浅 灰 色综 合 考 虑 , 决 定 选 用 锌 系 磷 化 液 。 锌 离 子 可 以 加快 磷 化 速 度 , 使 磷 化 膜 致 密 , 含 锌 盐 的 磷 化 溶 液 允 许在 较 宽 的 工 作
5、 范 围 内 工 作 。 除 了 磷 酸 和 锌 离 子 外 , 再加 人 硝 酸 , 硝 酸 根 在 零 件 的 表 面 上 夺 取 铁 的 电 子 , 促使 金 属 表 面 氧 化 而 加 速 了 铁 的 溶 解 , 铁 离 子 浓 度 的增 加 使 结 晶 核 心 增 多 , 加 快 了 磷 化 反 应 速 度 , 降 低了 磷 化 温 度 。实 验 设 计重 要 药 品 和 工 件 材 质 淬 火 材 质 为 经 表 面抛 光 的 合 金 铸 铁 。 室 温 下 浸 泡 于 磷 化 液 中 ,江 西 宣 春 工 程 机 械 股 份 有 限 公 司 邮 编年 月 电 镀 与 精 饰 第
6、卷 第 期 总 期左 右 取 出 。 磷 化 液 中 的 成 膜 主 剂 、 酸 、 添 加 剂 均 采 用试 剂 级 , 水 为 去 离 子 水 。磷 化 液 的 组 成 采 用 优 选 法 进 行 试 验 后 , 以下 配 方 的 磷 化 效 果 较 好 。氧 化 锌磷 酸硝 酸 一复 合 促 进 剂 总 酸 度 点游 离 酸 度 点磷 化 后 处 理 磷 化 液 中 加 人 了 硝 酸 , 磷 化后 , 表 面 易 返 锈 。 因 此 , 磷 化 后 需 用 软 布 擦 干 表 面 , 或者 用 水 冲 洗 后 , 在 的 碳 酸 钠 溶 液 或 磷 酸 三 钠 溶液 中 浸 泡 , 取
7、 出 自 然 晾 干 或 吹 干 。 处 理 过 的 工件 磷 化 表 面 放 置 几 个 月 也 没 生 锈 。结 果 与 讨 论生 产 验 证设 计 的 磷 化 液 原 料 改 用 工 业 级 , 配 方 稍 作 调 整 ,采 用 自 来 水 。 已 配 制 了 三 批 用 于 生 产 , 从 十 个 月 的 使用 情 况 看 , 效 果 很 好 。 经 表 面 处 理 后 的 工 件 , 通 过 激光 淬 火 热 处 理 , 表 面 硬 度 可 达 以 上 。复 合 促 进 剂复 合 促 进 剂 由 促 进 剂 和 促 进 剂 组 成 ,一 , 和 均 为 无 机 盐 , 易 溶 于 水
8、 , 与 水 反 应呈 碱 性 。 促 进 剂 为 白 色 粉 末 , 实 验 证 明 , 促 进 剂可 加 快 磷 化 速 度 , 形 成 的 磷 化 膜 外 观 比 没 加 的 要好 。 促 进 剂 为 淡 黄 色 结 晶 。 当 钢 铁 零 件 放 人 磷 化溶 液 中 , 在 零 件 与 溶 液 接 触 面 上 , 铁 不 断 溶 解 , 同 时 ,磷 酸 铁 盐 也 不 断 沉 积 。 此 配 方 中 , 游 离 酸 度 较 高 , 硝酸 根 也 加 速 了 铁 的 溶 解 。 促 进 剂 和 则 对 溶 解 速度 和 沉 积 速 度 起 到 调 节 作 用 , 使 磷 化 速 度
9、加 快 , 磷 化膜 更 细 致 、 均 匀 。酸 度磷 化 液 酸 度 使 用 范 围 较 宽 , 总 酸 度 在 一点 , 游 离 酸 在 一 点 范 围 内 均 能 形 成 灰 黑 色 磷 化膜 。 游 离 酸 度 高 , 更 容 易 使 铁 发 生 溶 解 。 中 温 磷 化 和高 温 磷 化 目 的 之 一 就 是 使 磷 酸 盐 水 解 , 产 生 更 多 的磷 酸 。 因 此 , 游 离 酸 度 高 点 有 利 于 低 温 磷 化 , 但 不 能太 高 。 否 则 , 溶 解 速 度 远 大 于 沉 积 速 度 , 使 磷 化 膜 很难 形 成 。磷 化 温 度实 验 验 证 ,
10、 磷 化 温 度 在 一 之 间 , 均 能 获 得外 观 好 , 反 光 小 的 灰 黑 色 磷 化 膜 。 温 度 过 低 , 成 膜 缓慢 , 温 度 过 高 , 溶 液 易 浑 浊 。磷 化 时 间常 温 下 , 试 块 浸 泡 于 磷 化 液 中 , 一 般 表 面变 暗 , , 已 能 形 成 均 匀 细 致 的 灰 黑 色 磷 化 膜 , 一般 选 用 。 而 从 北 京 购 买 的 专 用 磷 化 液 需以 上 , 并 且 磷 化 膜 不 均 匀 , 表 面 有 暗 斑 , 非 斑 处则 稍 有 反 光 。结 论实 验 得 出 的 磷 化 液 能 很 好 满 足 激 光 淬 火
11、 前 表面 处 理 的 需 要 , 经 磷 化 的 表 面 均 匀 、 细 致 、 不 反 光 , 呈灰 黑 色 。 性 能 优 于 北 京 某 研 究 所 的 激 光 淬 火 专 用 磷化 液 。磷 化 温 度 为 一 , 因 此 , 冬 天 、 夏 天 均 能 在室 温 下 使 用 。 磷 化 膜 就 能 形 成 , 提 高 了 生 产 效率 。磷 化 液 成 本 较 低 , 配 制 简 单 , 重 现 性 好 , 且 原 料易 购 。参 考 文 献 电 镀 手 册 编 写 组 电 镀 手 册 国 防 工 业 出 版社 , 修 回 日 期 一 一上 接 第 页 腐 蚀 与 变 色 速 度
12、将 加 快 。 钝 化 漂 洗 水 不 排 放 。废 水 处 理本 工 艺 漂 洗 水 可 循 环 复 用 , 也 可 处 理 排 放 , 即 将漂 洗 水 调 至 , 锌 和 铁 生 成 不 溶 性 氢 氧 化 物 沉 淀去 除 。 对 于 玛 钢 管 件 的 白 钝 化 漂 洗 水 只 循 环 复 用 不排 放 。 由 于 极 少 , 除 成 膜 所 耗 外 , 带 出量 极 微 , 冷 水 洗 后 经 一 热 水 洗 , 冷 水 洗 液 用于 补 热 水 的 蒸 发 消 耗 , 不 产 生 多 余 量 水 , 因 此 能 作 到结 语综 上 所 述 , 玛 钢 管 件 从 热 镀 转 向 为 电 镀 是 可 行的 。 锌 铁 合 金 电 镀 玛 钢 件 质 量 与 成 本 优 于 钾 盐 镀 玛钢 件 , 锌 铁 合 金 滚 镀 玛 钢 管 件 的 效 率 高 、 产 量 大 , 必将 引 起 玛 钢 管 件 厂 家 的 关 注 。修 回 日 期 一 一
