第一节 金属的磷化处理
磷化处理主要指黑色金属，尤其是钢铁件的磷化处理。钢铁件在含有Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+或碱性金属离子盐的溶液中进行处理，在其表面形成一层不溶于水的比较稳定的盐膜。磷化膜通常用于涂装打底、钢铁防腐蚀层、冷加工润滑、减磨润滑及电绝缘等。
一、磷化种类
1．按磷化温度分类
(1)高温磷化。处理温度为80～100℃，成膜速度快，磷化膜厚度可达10～30g/m2，能耗大，处理过程中沉渣多。主要用于钢铁件的防锈及耐磨减磨处理。
(2)中温磷化。处理温度为50～75℃，处理时间5～15min，磷化膜厚度可达1～7g/m2，是应用最为广泛的磷化工艺。主要用于防锈、冷加工润滑、减磨等。
(3)低常温磷化处理温度为10～40℃，成膜速度慢，能耗小，磷化膜厚度只有0.2～7g/m2，处理过程需加入促进剂，以提高成膜速度。
2．按磷化溶液组成分类
(1)锌系磷化。
锌系磷化分为锌系、锌钙系、锌锰系。锌系磷化液中的金属离子为Zn2+，膜的组成为Zn2Mn(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O;锌锰系磷化液中的金属离子为Zn2+和少量的Mn2+，膜的组成为Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O;锌钙系含有一定的Ca2+，膜层中含有一定的Zn2Ca(PO4)2·2H2O等。
(2)铁系磷化。
铁系磷化液中含有一定量的Fe2+，膜薄，膜重0.3～1.0g/m2，膜本身耐蚀性不高，但与涂层的结合力较好，常用于涂装底层。
(3)锰系磷化。
锰系磷化又可分单一锰系、锰锌系、锰铁系。磷化液中的金属离子主要有Mn2+，磷化膜较厚，膜重10～43g/m2，膜层润滑性和抗磨性良好，应用于耐磨及减磨层。
二、磷化膜组成及性质
磷化膜组成及性质取决于基体材质和工件表面状态。磷化液组成及磷化工艺条件见表21－1。
表21－1 磷化膜组成及工艺条件
续表
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