[常州磷化發(fā)黑]在磷化過程中產(chǎn)生磷化液沉渣的原因
發(fā)布時間:2022-10-10 05:01:59
選用高、中、低、常溫下磷化加工工藝,槽液中Fe2 成分過高是產(chǎn)生磷化沉渣的根本原因。磷化過程中產(chǎn)生的Fe2 和Fe2 在磷化液中的含量較高,是造成Fe2 的重要原因。前面一種易被忽略,一般磷化前有酸洗工藝流程時容易帶到,若酸洗后清洗水里Fe2 過多或水洗不干凈則更為嚴(yán)重。
以亞硝酸鈉為基本硫化促進(jìn)劑的磷化溶液中,NO2-與Fe2 高溫下開展化學(xué)反應(yīng),形成Fe3 ,與PO43-反映,造成沉積即沉渣。回復(fù)標(biāo)準(zhǔn)如下所示:
fe2 NO2- 2H =fe3 NO H2O(1)
(2)Fe3 PO43-=FePO4↓
注:式(1)為Fe2 與NO2-反映,并非Fe2 與NO3-反映,由于Fe2 與NO3-反映必須要在強(qiáng)酸性環(huán)境下,如硫酸等,才可以產(chǎn)生式(1),而Fe2 與NO2-反映只能在酸性標(biāo)準(zhǔn),如磷酸鈣等,才可以產(chǎn)生式(1),這恰好合乎磷化液的工作性質(zhì)。
2型所產(chǎn)生的沉積磷酸鐵即是磷化沉淀。硫酸銨液壓機(jī)法(2)造成沉渣是正常,但有些前提下也會產(chǎn)生額外沉渣。過多沉渣會消耗藥物,提升產(chǎn)品成本,一定要對過多沉渣進(jìn)行有效操縱。
在磷化加工工藝中,磷化液的配制不科學(xué)。
Zn2 、H2PO4-、N03-是鋅系磷化溶液中不可缺少的三種正離子,前面一種用以涂膜,后面一種用以空氣氧化磷化溶液中的Fe2 。
若磷化液中N03-成分不夠,則不容易促進(jìn)NO2-立即空氣氧化形成Fe2 ,去除Fe3 ,反而是造成Fe2 累積,最終形成Fe(NO)2 ,使磷化液發(fā)黑[3]。雖然NO3-在酸性環(huán)境下不可以空氣氧化Fe2 ,但NO3-與NO2-配合使用,可促進(jìn)NO2 的一部分空氣氧化為Fe3 。若磷化液中的N03-成分太高,將促進(jìn)NO2-將絕大多數(shù)Fe2 空氣氧化成Fe3 ,產(chǎn)生很多沉積。
若磷常州磷化發(fā)黑化提取液中總酸度與游離酸度比例太高,如酸比太高,則使切削液的游離酸度不斷減少,造成額外沉淀。
在磷化加工中,磷化液的工作負(fù)荷比較大。
現(xiàn)代化磷化線自動化生產(chǎn),一般在設(shè)計(jì)上已充分考常州磷化發(fā)黑慮企業(yè)期限內(nèi)處理產(chǎn)品工件面積和磷化槽液量相互關(guān)系,因而很少出現(xiàn)磷化液發(fā)黑的情況。
但老生產(chǎn)流水線或半自動式、手動操作的生產(chǎn)流水線,由于當(dāng)時對磷化質(zhì)量的沒有要求,加工工藝、管理等方面不健全,常會造成大量常州磷化發(fā)黑沉渣。那樣,企業(yè)期限內(nèi)處理產(chǎn)品工件總面積很大,磷化液又過少,導(dǎo)致磷化液游離酸度和總酸度大幅起伏,又有大量Fe2 進(jìn)到磷化液,NO3–和NO2–常州磷化發(fā)黑趕不及迅速地將Fe2 空氣氧化成Fe3 ,使很多Fe2 殘留在磷化液中,從而產(chǎn)生Fe(NO)2 ,使磷化液發(fā)黑?;液谏谆夯謴?fù)過來后,附加耗費(fèi)磷化液,造成很多沉渣。
在磷化環(huán)節(jié)中,磷化液的溫度超出限制。
根據(jù)磷化反應(yīng)原理,提升溫度可加快磷化反映,對磷化反映有益。但溫度超出一定程度,不良反應(yīng)上升即磷化液本身耗費(fèi),附加造成沉渣。不管磷化液是否有效,都會產(chǎn)生額外沉渣。其原因是:溫度上升,硫酸銨離化生成大量PO43-,在Zn2 成分一定的情形下,當(dāng)二種物質(zhì)的濃度值達(dá)到Zn3(PO4)2的溶度積常數(shù)時,便造成Zn3(PO4)2沉積,即額外沉渣?;貜?fù)如下所示:
h2PO4=2H PO43-(3)
3Zn2 2PO43-=Zn3(PO4)-2(3)
一般來說,溫度上升,也會產(chǎn)生少許額外沉渣。在過熱限制環(huán)境下,原游離酸、總酸比和總酸比在正常溫度下均被破壞,重新建立新溫常州磷化發(fā)黑度中的槽液均衡,即游離酸均衡提升,總酸比和總酸比減少,即總酸比和總酸比提升造成很多沉渣。
公式計(jì)算(4)針對溫度是不可逆的。即當(dāng)液體溫度超出限制而產(chǎn)生沉渣時,當(dāng)液體溫度再降低不可以修復(fù)液體源液的游離酸度、總酸度和酸比時,務(wù)必添加新鮮的磷化液來修復(fù)源液主要參數(shù)。
在磷化環(huán)節(jié)中,磷化液的游離酸含量較高。
硫酸銨液的游離酸度和總酸度是和工作中溫度密切相關(guān)的主要參數(shù),可以這么說,一種構(gòu)成硫酸銨液只有在一定的溫度范圍之內(nèi)應(yīng)用,否則就會造成很多麻煩,甚至無法進(jìn)行磷化。在溫度不變的情況下,常州磷化發(fā)黑磷化液游離酸和總酸度為時間常數(shù)[4]。若隨意酸度太高,則無2個傷害:
第一,浸蝕速度更快,促使大量二氧化二磷進(jìn)到磷化液;
次之,硫化促進(jìn)劑交易速度加快,改性劑消耗比較嚴(yán)重。
一方面,緩凝劑把大量Fe2 空氣氧化為Fe3 ,然后造成FePO4沉積,
另一種改性劑蒸發(fā)的時候會造成水份,使磷化液的PH值上升,造成額外沉渣造成。依據(jù)如下所示:
氮氧化合物- H =氮氧化合物2(5)
2HNO2=H2O NO NO2(6)
事實(shí)上,在有些公司中,經(jīng)常看到有“黃煙”狀況,如在磷化液中添加硫化促進(jìn)劑時,也會產(chǎn)生這種情況。
五磷化環(huán)節(jié)中添加的硫化促進(jìn)劑比較多。
金屬催化劑濃度值太高,一方面很多空氣氧化Fe2 形成Fe3 ,然后形成FePO4沉渣,另一方面金屬催化劑蒸發(fā)時形成水,使磷化液的PH值上升,造成額外沉渣。
在6磷化環(huán)節(jié)中,將還原劑添加切削液中。
若磷化提取液中總酸度與游離酸度的比例不適度,如酸比太小,使切削液的游離酸度一直處于或高過游離酸度的高位,則需加還原劑減少游離酸度,使PO43-進(jìn)一步與Zn2 融合,造成額外沉渣。當(dāng)工件的表層帶有堿性物質(zhì)時,也會產(chǎn)生額外沉渣。依據(jù)如下所示:
PO4- 2OH-=PO43- 2H2O(7)
七磷化加工工藝?yán)锏墓に囉盟贿^關(guān)。
磷化工工藝用水合乎航宇部《金屬鍍膜和化學(xué)鍍膜工藝用水水質(zhì)規(guī)范》(HB5472-1991)的需求。如水體不錯,即鈣、鋁離子成分太多,將導(dǎo)致磷化液游離酸度降低,進(jìn)一步與Zn2 融合,造成額外沉渣。依據(jù)如下所示:
2HCO3- 2PO4-=2C02↑ 常州磷化發(fā)黑PO43- 2H2O(8)
在磷常州磷化發(fā)黑化環(huán)節(jié)中,提升8個Fe2 。
一般磷化前有酸洗工藝流程時容易帶到,若酸洗水里Fe2 成分太高或水洗不干凈則狀況比較嚴(yán)重。這樣的環(huán)境主要有兩種傷害:
最先,很多二氯甲烷進(jìn)到磷化液造成沉渣,
另一種是氫氧根離子和酸根離子進(jìn)到磷化液中,使磷化液的游離酸度提升,加快形成Fe2 。硫氰酸鉀會讓磷化膜的特性降低,乃至不可以產(chǎn)生磷化膜;氯離子含量往往會減少磷化膜的耐腐蝕性。
基因表達(dá)前有中合工藝流程,F(xiàn)e2 過多時才同樣會進(jìn)到磷化液。有的企業(yè)中和后不經(jīng)過清洗直接進(jìn)表調(diào),使表調(diào)快速無效。這樣的環(huán)境主要有兩種傷害:
最先,很多二氯甲烷進(jìn)到磷化液造成沉渣,
另一方面,磷化液中的游離酸度和總酸度減少,產(chǎn)生額外沉渣,使磷化液耗費(fèi)太快,并使晶粒粗大、掛灰、產(chǎn)生顆粒物甚至無法形成磷化膜等磷化特性降低。如焊接點(diǎn)多、產(chǎn)品工件縫隙多,狀況比較嚴(yán)重。