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1、 化 学 转 化 膜 耐 磨 中 温 锰 盐 磷 化 工 艺 研 究一张 景 双 杨 哲 龙 安 茂 忠 韩 寿 柏 屠 振 密 哈 尔 滨 工 业 大 学 ,摘 要 研 究 了 锰 盐 中 温 耐 磨 磷 化 工 艺 , 通 过 正 交 试 验 确 定 了 适 宜 的 添 加 剂 及 磷 化 工 艺 , 并 测 定 了 磷 化 膜 的 耐 磨 性和 耐 蚀 性 等 性 能 , 其 摩 擦 系 数 很 小 , 磷 化 温 度 可 降 低 到 , 还 测 定 了 磷 化 液 的 特 性 , 磷 化 液 容 易 维 护 和 调 整 。关 键 词 中 温 磷 化 锰 盐 耐 磨 性,前 言目 前 耐
2、 磨 磷 化 均 采 用 以 锰 盐 为 主 要 成 分 的 磷 化液 , 其 工 作 温 度 多 在 一 。 由 于 磷 化 温 度 高 , 需 要消 耗 大 量 热 能 , 溶 液 蒸 发 量 大 , 成 分 变 化 快 , 致 使 磷 化液 不 稳 定 , 磷 化 液 寿 命 缩 短 , 结 晶 粗 细 不 均 。 为 了 改 进以 上 不 足 , 近 几 年 来 主 要 研 究 了 中 温 耐 磨 磷 化 , 将 磷化 温 度 降 低 到 , 这 是 一 项 很 有 意 义 的 工 作 。试 验 方 法试 验 用 材 料 及 工 艺 流 程试 片 采 用 冷 轧 低 碳 钢 片, 用
3、恒 温 水 浴 槽 控 制 温 度 。工 艺 流 程 除 油 一 水 洗 一 除 锈 一 水 洗 一磷 化 一 水 洗 一 烘 干磷 化 液 成 分 的 优 选 【 , 经 过 初 选 得 到 的 磷 化 液 主 要 成 分 和 工 艺 条 件马 日 夫 盐 , 一硝 酸 锰 , 一式 , 一曾 对 多 种 有 机 和 无 机 促 进 剂 进 行 了 选 择 , 如 硫脉 、 柠 檬 酸 盐 、 钥 盐 、 钙 盐 、 镍 盐 、 镁 盐 等 。 试 验 结 果 表明 , 加 人 一 定 量 的 硝 酸 镍 和 添 加 剂 , 可 以 得 到 良 好的 耐 磨 、 耐 蚀 磷 化 层 。 当
4、温 度 为 时 , 通 过 正 交 试 验优 选 出 最 佳 磷 化 液 组 成 。磷 化 膜 评 价磷 化 膜 外 观 色 泽 和 均 匀 性磷 化 膜 厚 度 由 一 型 测 厚 仪 测 试 。磷 化 膜 耐 蚀 性 采 用 标 准 硫 酸 铜 点 滴 法 。硫 酸 铜 点 滴 液 成 分 、 溶 液, 溶 液 , 。磷 化 膜 点 滴 试 验 通 过 为 合 格 。磷 化 膜 的 耐 磨 性 和 摩 擦 系 数耐 磨 性 试 验 在 型 摩 擦 试 验 机 上 进 行 , 钢 球 直径 必 , 压 力 , 摩 擦 线 速 度 为 , 往 复次 数 为 次 , 并 计 算 出 摩 擦 系
5、数 。磷 化 液 特 性 测 定磷 化 液 老 化 试 验取 磷 化 液 , 将 一 定 面 积 的 低 碳 钢 片 在 温 度 为 条 件 下 进 行 磷 化 处 理 一 , 直 至 不 能 得 到 正常 合 格 磷 化 膜 为 止 , 累 计 磷 化 面 积 。游 离 酸 度 和 总 酸 度 的 测 定取 磷 化 液 作 磷 化 试 验 , 条 件 为 二 , 磷 化 一 定 面 积 后 , 取 样 分 析 游 离 酸 度 和 总 酸度 , 并 观 察 和 测 定 磷 化 膜 质 量 。磷 化 时 间 与 膜 厚 及 耐 蚀 性 的 关 系结 果 与 讨 论耐 磨 磷 化 液 的 优 选
6、及 膜 层 评 价通 过 正 交 试 验 得 出 最 佳 磷 化 液 耐 蚀 性 比 较 好 ,年 月 电 镀 与 环 保 第 卷 第 期 总 第 期 摩 擦 前 及 摩 擦 后 变 化 幅 度 较 小 , 摩 擦 系 数 也 最 小 , 其耐 蚀 性 最 好 。 因 此 该 磷 化 液 为 最 佳 工 艺 组 成 。磷 化 液 老 化每 升 磷 化 液 可 以 磷 化 , 经 补 充 调 整 后 , 可 继续 使 用 , 且 沉 渣 甚 少 。游 离 酸 度 和 总 酸 度 测 定由 图 可 看 出 , 游 离 酸 度 和 总 酸 度 随 磷 化 面 积 增加 而 下 降 , 总 酸 度 下
7、 降 更 快 些 。 根 据 试 验 和 观 察 磷 化膜 外 观 , 当 总 酸 度 为 一 点 和 游 离 酸 度 为 一点 范 围 内 都 能 得 到 优 良 的 磷 化 膜 层 。宜 匕 之 是声 留 生言澳磷 化 时 间 ,图 磷 化 时 间 和 膜 厚 与 耐 蚀 性 关 系 游 离 酸 度艺 各结 论通 过 优 选 试 验 确 定 中 温 锰 盐 耐 磨 磷 化 最 佳 工 艺马 日 夫 盐 、 硝 酸 锰 、 硝 酸 镍、 添 加 剂 量 、 游 离 酸 度 一 刀 点 、 总 酸 度一 点 、 值 一 、 温 度 、 时 间 一 。该 工 艺 的 主 要 特 点 磷 化 液
8、组 成 简 单 , 溶 液 稳 定 ,中 温 操 作 , 节 省 能 耗 , 沉 渣 少 , 易 于 维 护 和 调 整 。 磷 化膜 具 有 良 好 的 耐 蚀 性 和 耐 磨 性 。图 游 离 酸 度 和 总 酸 度 与 磷 化 面 积 关 系磷 化 时 间 和 膜 厚 与 耐 蚀 性 的 关 系由 图 可 知 , 随 磷 化 时 间 增 加 , 膜 层 厚 度 和 耐 蚀 性都 增 加 。 当 磷 化 时 间 达 到 左 右 时 , 膜 厚 增 加 速 度比 较 平 稳 、 缓 慢 。参 考 文 献 , ,【 , ,收 稿 日 期国 内 外 常 温 发 黑 的 发 展邓 文 湘 潭 矿
9、业 学 院 化 工 系 ,前 言常 温 发 黑 是 一 种 新 型 的 工 艺 , 可 获 得 与 膜相 媲 美 的 黑 色 防 护 膜 。 常 温 发 黑 具 有 其 独 特 的 优 点节 约 能 源 , 工 作 温 度 一 。 高 温 碱 煮 发 黑工 作 温 度 左 右 。节 约 时 间 , 常 温 发 黑 时 间 为 一 , 高 温 碱煮 时 间 为 左 右 。没 有 挂 灰 , 降 低 了 废 品 率 。操 作 方 便 , 对 大 工 件 可 进 行 槽 外 刷 黑 处 理 。成 本 较 低 , 且 不 改 变 零 件 外 形 尺 寸 。国 内 常 温 发 黑 是 近 几 年 才 发
10、 展 起 来 的 , 不 到 年时 间 , 国 内 商 品 化 的 产 品 己 经 不 少 , 如 一 发 黑 剂 ,一 发 黑 剂 、 发 黑 剂 等 。 一 “ , 一 , 一 有 许多 文 章 先 后 报 导 了 他 们 的 研 究 成 果 。 主 要 都 是 基 于和 组 成 的 酸 性 体 系 , 改 进 催 化 剂 、 表 面 活性 剂 、 络 合 剂 等 种 类 和 含 量 , 以 求 达 到 结 合 力 好 、 抗 蚀性 好 、 耐 磨 性 好 、 成 本 低 廉 、 对 材 料 选 择 范 围 宽 即 对低 、 中 、 高 碳 钢 和 合 金 钢 及 不 锈 钢 都 适 用 的 要 求 。发 黑 液 配 方 及 工 艺 流 程国 外 常 温 发 黑 液 配 方, ,
