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钢铁表面处理知识汇总.docx


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发蓝是将钢在空气中加热或直接浸於浓氧化性溶液中, 使其外表产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,也称发黑。钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中
进展,也可在高温热空气及 500℃以上的过热蒸气中进展,更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。发蓝时的溶液成分、反响温度和时间依钢铁基体的成分而定。 发蓝膜的成分为磁性氧化铁,厚度为 ~ 微米,颜色与材料成分和工艺条件有关,有灰黑、深黑、亮蓝等。单独的发蓝膜抗腐蚀性较差,但经涂油涂蜡或涂清漆后, 抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。发蓝时,工件的尺寸和光滑度对质量影响不大。故常 用於周密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
可以用电镀等方法代替 ,常用于金属的防锈和防腐 .
钢制件的外表发黑处理,也有被称之为发蓝的。
发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和消灭较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺关于低碳钢的效果不太好。
A3 钢用碱性发黑好一些。
碱性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的区分。发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。
发黑时所需温度的宽容度较大,或许在135 摄氏度到 155 摄氏度之间都可以得到不错的外表,只是所需时间有些长短而已。
实际操作中,需要留意的是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。
金属“发蓝〞药液
承受碱性氧化法或酸性氧化法;使金属外表形成一层氧化膜,以防止金属外表被腐蚀,此处理过程称为“发蓝〞。
黑色金属外表经“发蓝〞处理后所形成的氧化膜,其外层主要是四氧化三铁,内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝〞药液
1.配方: 硝酸钠 50~100 克氢氧化钠 600~700 克亚硝酸钠 100~200 克水 1000 克
制法:按配方计量后,在搅拌条件下,依次把各料参加其中,溶解,混合均匀即可。
说明:
〔1〕金属外表务必洗净和枯燥以后,才能进展“发篮〞处理。
〔2〕金属器件进展“发蓝〞处理条件与金属中的含碳量有关,“发蓝〞药液温度及金属器件在其中的处理时间可参照下表。 金属中含碳量%工作温度〔℃〕处理时间〔分〕开头终止>-13714310---14015030-50<-145153-15540-60合金钢
142-145153-15560-90
〔3〕每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量,以便准时补充有关成分。一般使用半年后就应改换全部溶液。
〔4〕金属“发蓝〞处理后,最好用热肥皂水漂洗数分钟,再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗,吹于。
二、酸性氧化法“发蓝〞药液
1.配方: 磷酸 3~10 克硝酸钙 80~100 克过氧化锰 10~15 克水 1000 克
制法:按配方计量后,在不断搅拌条件下,依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙参加其中, 溶解,混合均匀即可。
说明:
〔1〕金属器件先经洗净和枯燥后才能进展“发蓝〞处理。
〔2〕此法所得保护膜呈黑色,其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成,其耐腐力量和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。
“发蓝〞工作温度为 100℃,处理时间为40~45 分钟。在处理碳素钢时,药液中磷酸含量掌握在 3~5 克/升;处理合金钢或铸钢时,磷酸含量掌握在5~10 克/升。应留意定期分析药液磷酸的含量。
“发蓝〞处理后金属器件的清洗方法同上。
参照资料:
参钝照资化料:
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钝化 【dùn huà】
英文表示 Passivation
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钝化的定义
使金属外表转化为不易被氧化的状态,而延缓金属的腐蚀速度的方法。
一种活性金属或 合金,其中化学活性大大降低,而成为 贵金属状态的现象,叫钝
化。
金属由于介质的作用生成的腐蚀产物假设具有致密的构造,形成了一层 薄膜〔往
往是看不见的〕,严密掩盖在金属的外表,则转变了金属的外表状态,使金属的 电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。如 Fe→Fe ++时标准电位为- , 钝化后跃变到+ ~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。
金属的钝化也可能是自发的过程 (如在金属的外表生成一层难溶解的化合物,即氧化物膜 )。在工业上是用钝化剂 (主要是氧化剂)对金属进展 钝化处理 ,形成一层保护膜。
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钝化的机理
我们知道, 铁、铝在稀 HNO3 或稀 H2SO4 中能很快溶解,但在浓 HNO3 或浓 H 2SO4 中溶解现象几乎完全停顿了, 碳钢通常很简洁生锈, 假设在钢中参加适量的 Ni、Cr,就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响, 化学稳定性 明显加强的现象,称为钝化。由某些钝化剂〔 化学药品 〕所引起的 金属钝化 现象,称为 化学钝化 。如浓 H NO3、浓 H2SO4 、HClO3 、K2Cr2O7 、KMnO4 等氧化剂都可使金属钝化。金属钝化
后,其电极电势向正方向移动,使其失去了原有的特性 ,如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。此外,用电化学方法也可使金属钝化,如将 Fe 置于 H2SO4 溶液中作为阳极,用外加电流使阳极极化,承受肯定仪器使铁电位上升肯定程度, Fe 就钝化了。由阳极 极化引起的金属钝化现象, 叫阳极钝化 或电化学钝化 。
金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀, 但有时为了确保金属能正常参与反响而溶解,又必需防止钝化,如电镀和化学电源等。
金属是如何钝化的呢?其钝化机理是怎样的?首先要清楚, 钝化现象是金属相和溶液相所引起的,还是由界面现象所引起的。有人曾争论过机械性刮磨对处在钝化状
态的金属的影响。试验说明,测量时不断刮磨金属外表,则金属的电势猛烈向负方向移动,也就是修整金属外表可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在肯定条件下,金属与介质相互接触的界面上发生变化的。电化学钝化是阳极极化时,金属的电位发生变化而在电极外表上形成金属氧化物或盐类。这些物质
严密地掩盖在金属外表上成为钝化膜而导致金属钝化, 化学钝化则是像浓 HNO3 等氧化剂直接对金属的作用而在外表形成氧化膜,或参加易钝化的金属如 Cr、Ni 等而引起的。化学钝化时,参加的氧化剂浓度还不应小于某一临界值,不然不但不会导致钝
态,反将引起金属更快的溶解。
金属外表的钝化膜是什么构造?是独立相膜还是吸附性膜呢? 目前主要有两种学说,即成相膜理论和吸附理论。
成相膜理论认 为,当金属溶解时,处在钝化条件下, 在外表生成严密的、复盖性优良的固态物质 ,这种物质形成独立的相,称为钝化膜或称成相膜, 此膜将金属外表和溶液机械地隔离开 ,使金属的溶解速度大大降低,而呈钝态。试验证据是在某些钝化的金属外表上,可看到成相膜的存在,并能测其厚度和组成。如承受某种能够溶解
金属而与氧化膜不起作用的试剂,留神地溶解除去膜下的金属,就可分开出能观察的钝化膜,钝化膜是怎样形成的?当金属阳极溶解时,其四周四周的溶液层成分发生了变化。一方面,溶解下来的金属离子因集中速度不够快〔溶解速度快〕而有所积存。
另一方面,界面层中的氢离子也要向阴极迁移,溶液中的负离子〔包括 OH-〕向阳极迁移。结果,阳极四周有 OH-离子和其他负离子富集。随着电解反响的连续,处于紧邻阳极界面的溶液层中,电解质浓度有可能进展到饱和或过饱和状态。于是,溶度积
较小的金属氢氧化物或某种盐类就要沉积在金属外表并形成一层不溶性膜, 这膜往往
很疏松,它还不够以直接导致金属的钝化,而只能阻碍金属的溶解,但电极外表被它掩盖了,溶液和金属的接触面积大为缩小。于是,就要增大电极的电流密度,电极的
电位会变得更正。这就有可能引起 OH- 离子在电极上放电,其产物〔如 OH〕又和电极外表上的金属原子反响而生成钝化膜。分析得知大多数钝化膜由金属氧化物组成
〔如铁之 Fe2O3 〕,但少数也有由氢氧化物、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐及难溶硫酸盐和氯化物等组成。
吸附理论认 为,金属外表 并不需要形成固态产物膜才钝化 ,而只要外表或局部外表形成一层氧或含氧粒子〔如 O2- 或 OH-〕的吸附层也就足以引起钝化了。这吸附层虽只有单分子层厚薄, 但由于氧在金属外表上的吸附, 转变了金属与溶液的界面构造, 使电极反响的活化能上升,金属外表反响力量下降而钝化。此理论主要试验依据是测
量界面电容和使某些金属钝化所需电量。试验结果说明,不需形成成相膜也可使一些金属钝化。
两种钝化理论都能较好地解释局部试验事实,但又都有成功和不够之处。金属钝 化膜确具有成相膜构造,但同时也存在着单分子层的吸附性膜。目前尚不清楚在什么 条件下形成成相膜,在什么条件下形成吸附膜。 两种理论相互结合还缺乏直接的试验证据,因而钝化理论还有待深入地争论。
船舶不锈钢舱的钝化
Passivation of Stainless-steel
为了更好地运输强腐蚀货物,不锈钢舱要进展钝化,不锈钢的钝化处理应遵从不锈钢制造商的推举方法。在对不锈钢货舱进展钝化的过程中,操作人员应穿戴适当的个人防护用品,操作人员留意相互协调;无关人员应远离操作区域。
共有两种处理方法 ,即硝酸清洗法和完全浸酸法。硝酸处理法通常被称为钝化处理法,是常规的处理方法。关于整个船舱的完全浸酸和钝化通常只有在交付使用前的建筑阶段以及修理阶段进展。
1、用船舱洗舱机进展循环而进展不锈钢钝化处理。 Passivation of SS . using tank cleaning machine
需要以下设备 Equipments required :
四台配有 8 毫米或 毫米喷嘴的不锈钢洗舱机〔 316 〕,另加四台冲洗机。冲洗机并不要求是不锈钢质的。四根洗舱管,可耐受 20% 的硝酸溶液以及 10BAR 的安全工作压强 .〔SS BW HOSE 〕。每个待钝化船舱需要 80 吨冲洗淡水。船上淡水量越多越好。酸碱度〔 pH〕测试成套工具或者能测试 pH 值介于 1 至 14 之间准确到 1/2 点. 带有四个公连接器洗舱管的盲板适配器。该盲板适配器应装好阀门以使绝缘。
钝化过程 Process of Passivation
硝酸清洗通常被指称为钝化, 意味着在此过程中金属外表形成了一层保护性的惰性薄膜。实际上,酸处理主要是去除影响在不锈钢外表形成惰性氧化薄膜的污物,同
时也有助于加快氧化过程。清洗要钝化的船舱以至水白 (Water white) 的程度。用约 1 5%的硝酸溶液〔 10-20% 〕清洗整个船舱外表。切记将酸参加水中,而不是将水参加
酸中,以将混合产生的热量减到最小。为了确保得到 15% 的溶液浓度,测出水流装满
200 升圆桶的时间,以计算淡水供给的流速。应用这一流速向船舱内注入所要求量的水。建议使用足量的溶液以使得钝化过程中泵吸不连续。用不锈钢质的泵将要求量的 酸参加船舱内,并由适当的 HOSE 直接导入船舱里的水中。假设要钝化大量船舱,
建议在第一个船舱内配制溶液然后逐个船舱传输。留意在传输过 程中会产生溶液损失,因此溶液可能需要中途加注。钝化大量船舱时,应监控溶液的质量,通过测量溶
液的 pH 值和观测溶液的颜色来掌握溶液的浓度和污物。用盲板适配器,将规定数量的洗舱管和机器联接起来。 〔应用完可能多的洗舱机〕洗舱口应盖住以免溶液流出到低碳钢甲板上。不锈钢管鞍套可以很好地盖住这些开口。应不断让水流过甲板,以便 稀释有时流到甲板上的酸。
依据以下方式开头循环船舱里的清洗溶液。从甲板平面对下 10 英寸落差,循环
足一小时。高于船舱地板以上 15 英寸循环足一小时。在底部平面循环完成以后,关闭循环联接上的阀门并将溶液输送到下一个船舱。开头每个船舱的再循环之前,测量 溶液的 pH 值。假设 pH 值高于 2,则倒掉溶液。循环管从船舱上拆卸下来之后,应用水灌洗。
冲洗过程 Cleaning by Fresh Water
选择一个船舱用以储存淡水。这一船舱的泵管应当连接到洗舱管上。将洗舱管线 上的所需数量的洗舱机连接到需要冲洗的船舱。 所需要的洗舱机数量与循环所用的机
器数量全都。使用与循环时一样的落差。每 15 分钟测量一次用完的水的 pH 值,并记录下来。当 pH 值到达可承受的水平〔 6-7 〕时,改为其次个落差冲洗。以其次个落差冲洗 30 分钟。完全排空船舱的水,撤去冲洗机。给船舱通风。对船舱进展目测,
并测量隐蔽区域外表的 pH 值。假设手头有钝化仪,将钝化仪的读数一并记录下来。报告:向相应船队提交一份钝化处理的报告。应当生疏到,每艘船只和每个状况都有 所不同。所以,建议负责人依据自己所处的特别状况评估这些步骤,并且依照自己的 最正确推断进展处理。
2、运用蒸汽注入法进展 SS 船舱的钝化 Passivation of SS . by Steami
ng
需要以下设备 Equipments required :每 100 立方米的船舱容量需 4 升硝酸。
带吸入连接收的不锈钢喷射器 . 该连接收要带防酸的吸入管及不锈钢球阀。用于装盛和在甲板上转移硝酸的防酸容器。用于探入船舱的蒸汽软管。
钝化步骤 Process of Passivation :将蒸汽喷射器装进船舱内,可装在梯子上,也可装在位于中心的洗舱口处。开头向船舱内参加蒸汽,加汽短时间之后,翻开 装在酸容器上的吸入球阀。调整球阀,使得硝酸缓慢地、均匀地和连绵不断地参加到 蒸汽中,连续一段至少为 30 分钟的时间。这一点很重要,否则,硝酸将不会形成雾状融入蒸汽中。假设硝酸的小滴太大,它们将直接掉到船舱底部而不产生效果。当有
适量的硝酸注入船舱〔 4 升/100 立方米〕时,停顿注入蒸汽,并关闭船舱坚持 3-4 小时。这段时间过后,以淡水清洗船舱约一小时。在停顿冲洗过程之前应检查冲洗后的
水其 pH 值是否到达可承受的水平〔 6-7 〕。对船舱进展目测,并测量隐蔽区域外表的pH 值。假设手头有钝化仪,也一并使用。报告:向相应船队提交一份钝化处理的报
告。如定期使用蒸汽法进展钝化处理,将会产生令人满足的效果。然而,假设船舱的状况已严峻恶化,则剧烈推举使用循环方法进展处理。应当生疏到,每艘船和每种状况都有所不同。所以,建议负责人依据自己所处的特别状况评估这些步骤,并且依照自己的最正确推断进展处理。
不锈钢设备制造过程中的酸洗钝化处理
不锈钢工件经切削加工后外表上通常会残留铁屑、钢末及冷却乳液等污物,会使不锈钢外表消灭污斑与生锈,因此应进展脱脂除油,再用硝酸清洗,既去除了铁屑钢末,又进展了钝化。
由于油脂是氢的来源,在没有去除油脂的焊缝中会形成气孑 L,而低熔点金属污染(如富锌漆 )焊接后会造成开裂,所以不锈钢焊前必需将坡口及两侧 20mm 内的外表清理干净,油污可用丙酮擦洗,油漆锈迹应先用砂布或不锈钢丝刷去除,再用丙酮擦
净。
不锈钢设备制造无论承受何种焊接技术,焊后均要清洗,全部焊渣、飞溅物、污点与氧化色等均要除掉,去除方法包括机械清洗与化学清洗。机械清洗有打磨、抛光与喷砂喷丸等,应避开使用碳钢刷子,以防外表生锈。为取得最好的抗腐蚀性能,可
将其浸泡在 HNO3 和 HF 的混液中, 或承受酸洗钝化膏。 实际上常 4 锎 1 械清洗与化学清洗结合起来应用。
经锻铸等热加工后的不锈钢工件, 外表往往有一层氧化皮、 润滑剂或氧化物污染, 污染物包括石墨、二硫化钼与二氧化碳等。应通过喷丸处理、盐浴处理以及多道酸洗
处理。如美国不锈钢涡轮机叶片处理工艺为:
盐浴(10min)→ 水淬(2.5min)→ 硫酸洗 (2min)→ 冷水洗 (2min)→ 碱性高锰酸盐浴 (1 0min)→ 冷水洗 (2min)→ 硫酸洗 (1rain)→ 冷水洗 (1min)→ 硝酸洗(1.5min)→ 冷水洗(1 min)→ 热水洗 (1min)→ 空气枯燥。
装置投产前的酸洗钝化处理
很多大型化工、化纤、化肥等装置的不锈钢设备与管道在投产开工前要求进展酸洗钝化。虽然设备在制造厂已进展过酸洗,去除了焊渣与氧化皮,但在存放、运输、
安装过程中又不免造成油脂、泥砂、铁锈等的污染,为确保装置与设备试车产品 (尤其是化工中间体及精制品 )的质量能够到达要求,确保一次试车成功,必需进展酸洗
钝化。如 H2O2 生产装置不锈钢设备与管道,投产前必需进展清洗,否则假设有污物
重金属离子会使催化剂中毒。另外,如金属外表有油脂与游离铁离子等会造成 H2O2
的分解,猛烈放出大量热,引发着火,甚至爆炸。同样对氧气管道来说存在微量油污与金属微粒也可能产生火花而发生严峻后果。
现场检修中的酸洗钝化处理
在精制对苯二甲酸 (PTA) ,聚乙烯醇 (PVA) ,腈纶,醋酸等生产装置的设备材料中, 大量使用奥氏体不锈钢 316L、317 、304L,由于物料都含有 Cl-、Br-、 SCN- 、甲酸
等有害离子,或由于污垢、物料结聚,会对设备产生点蚀、缝隙腐蚀与焊缝腐蚀。在 停车检修时可以对设备或部件进展全面或局部酸洗钝化处理,修复其钝化膜,以防局 部腐蚀扩大。如上海石化 PTA 装置枯燥机的不锈钢管子更检修及腈纶装置的不锈钢换热器检修等均进展过酸洗钝化。
在役设备除垢清洗
石油化工装置中的不锈钢设备,尤其是换热器,经一按时间运行后,内壁会沉积 各种污垢,如碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢、氧化铁垢、有机物垢、催化剂垢等, 影响了换热效果,并且会造成垢下腐蚀。需要选择适宜的清洗剂进展除垢,可承受硝 酸、硝酸 +氢氟酸、硫酸、柠檬 [] 酸、EDTA、水基清洗剂等,并添加适量的缓蚀
剂。除垢清洗后,如需要可再进展钝。化处理。如上海石化 PTA、醋酸、腈纶等装置的不锈钢换热器均进展过除垢清洗。
不锈钢酸洗钝化的留意事项
不锈钢工件酸洗钝化前如有外表污物等,应通过机械清洗,然后除油脱脂。假设酸洗液与钝化液不能去除油脂,外表存在油脂会影响酸洗钝化的质量,为此除油脱脂不能省略,可以承受碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽等进展。
某些不锈钢酸洗液或酸洗膏承受参加盐酸、高氯酸,三氯化铁与氯化钠等含氯离子的腐蚀介质作为主剂或助剂去除外表氧化层,除油脂用三氯乙烯等含氯有机溶剂, 从防止应力腐蚀裂开来说是不太适宜的。此外,对初步冲洗用水可承受工业水,但对最终清洗用水要求严格掌握卤化物含量。通常承受去离子水。如石化奥氏体不锈钢压
力容器进展水压试验用水,掌握 C1- 含量不超过 25mg /L,如无法到达这一要求,在水中可参加硝酸钠处理,使其到达要求, C1- 含量超标,会破坏不锈钢的钝化膜,是点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀裂开等的根源。
硝酸溶液单独用于去除游离铁和其它金属污物是有效的,但对去除氧化铁皮,厚 的腐蚀产物,回火膜等无效,一般应承受 HNO3+HF 溶液,为了便利与操作安全,可
用氟化物代替 HF[2] 。单独 HNO3 溶液可不加缓蚀剂,但 HNO3+HF 酸洗时,需要加Lan-826 。使用 HNO3+HF 酸洗,为防止腐蚀,浓度应坚持 5:1 的比例。温度应低于 49℃,如过高, HF 会挥发。
对钝化液, HNO3 应掌握在 20%—50%之间,依据电化学测试, HNO3 浓度小于 20%处理的钝化膜质量不稳定,易产生点蚀 [8],但 HNO3 浓度也不宜大于 50%, 要防止过钝化。
用一步法处理除油酸洗钝化,虽然操作简便,节约工时,但该酸洗钝化液 (膏)中会有腐蚀性 HF,因此其最终保护膜质量不如多步法。
酸洗过程中同意在肯定范围内调整酸的浓度、温度与接触时间。随着酸洗液使用时间的增长,必需留意酸浓度和金属离子浓度的变化,应留意避开过酸洗,钛离子浓度应小于 2%,否则会导致严峻的点蚀。一般来说,提升酸洗温度会加速与改善清洗
作用,但也可能增加外表污染或损坏的危急。
某些不锈钢由于不良热处理或焊接造成敏化,承受 HNO&HF 酸洗可能会产生晶间腐蚀,由晶间腐蚀引起的裂缝在运行时,或清洗时,或随后加工中,能够浓缩卤化
物,而引起应力腐蚀。这些敏化不锈钢一般不宜用 HNO3+HF 溶液除鳞或酸洗。在焊后如必需进展这种酸洗,应承受超低碳或稳定化的不锈钢。
对不锈钢与碳钢组合件 (如换热器中不锈钢管子、管板与碳钢壳体 ),酸洗钝化假设承受 HNO3 或 HNO3+HF 会严峻腐蚀碳钢, 这时应添加适宜的缓蚀剂如 Lan-826 。当不锈钢与碳钢组合件在敏化状态下,不能用 HNO3+HF 酸洗时,可承受羟基乙酸(2%)+甲酸(2%)+缓蚀剂,温度 93℃,时间 6h 或 EDTA 铵基中性溶液 +缓蚀剂,温度: 121 ℃,时间:6h,随后用热水冲洗并浸入 10mg /L 氢氧化铵 +100mg /L 联氨中[3]。
不锈钢工件经酸洗和水冲洗后, 可用含 10%(质量分数 )NaOH+4 %(质量分数 )KM nO4 的碱 1 生高锰酸盐溶液在 71~82℃中浸泡 5~60min ,以去除酸洗残渣, 然后用水彻底冲洗,并进展枯燥。不锈钢外表经酸洗钝化后消灭花斑或污斑,可用颖钝化
液或较高浓度的硝酸擦洗而消退。最终酸洗钝化的不锈钢设备或部件应留意保护,可用聚乙烯薄膜掩盖或包扎,避开异金属与非金属接触。
对酸性与钝化废液的处理,应符合国家环保排放规定。如对含氟废水可加石灰乳
或氯化钙处理。 钝化液尽可能不用重铬酸盐, 如有含铬废水, 可加硫酸亚铁复原处理。酸洗可能引起马氏体不锈钢氢脆, 如需要可通过热处理去氧 (加热至 200 ℃保温一
段时间)。
不锈钢酸洗钝化质量检验
由于化学检验会破坏产品的钝化膜,通常在样板上进展检验。方法举例如下:
硫酸铜滴定检验
用 8gCuS04+500mLH20+2 ~3mLH2S04 溶液滴入样板外表,坚持湿态,如 6mi n 内不消灭铜的析出为合格。
高铁氰化钾滴定检验
磷化处理
用 2mLHCl+1mLH2S04+1gK3Fe(CN)6+97mLH20 溶液滴在样板外表, 通过生成蓝色斑点的多少及消灭时间的长短来鉴定钝化膜质量的好坏。
名目[隐蔽]

磷化原理
磷化分类
磷化作用及用途磷化工艺流程 影响因素
磷化后处理
磷化膜质量检验有色金属磷化
磷化原理磷化分类
磷化作用及用途磷化工艺流程 影响因素
磷化后处理
磷化膜质量检验有色金属磷化
主要是铝件及锌件的磷化。总述
:磷化是一种化学与电化学反响形成磷酸盐化学转化膜的过程, 所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体金属供给保护,在肯定程度上防止
金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提升漆膜层的附着力与防腐蚀力量;在金属冷加工工
艺中起减摩润滑使用。 磷化处理工艺应用于工业己有 90 多年的历史,大致可以分为三个时期 :奠定磷化技术根底时期、磷化技术快速进展时期和广泛应用时期。
云清供给技术支持
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜,最早的牢靠记载是英国 Charles Ross 于 18 69 年获得的专利 () 。从今,磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的
漫长岁月中,磷化处理技术积存了丰富的阅历,有了很多重大的觉察。一战期间,磷
化技术的进展中心由英国转移至美国。 1909 年美国 将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一争论成果大大促进了磷化工艺的发
展,拓宽了磷化工艺的进展前途。 Parker 防锈公司争论开发的 Parco Power 配制磷化液,抑制 T 很多缺点, 将磷化处理时间提升到 lho 1929 年 Bonderizing 磷化工艺将磷化时间缩短至 10min, 1934 年磷化处理技术在工业上取得了革命性的进展,即承受了将磷化液喷射到工件上的方法。二战完毕以后,磷化技术很少有突破性进展,
只是稳步的进展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业。这个时期 磷化处理技术重要改善主要有 :低温磷化、各种掌握磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。当前,磷化技术领域的争论方向主要是围绕提升质量、削减环境污染、节约 能源进展。
〔二〕磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转换膜处理,主要应用于钢铁外表磷化,有色金属〔如铝、锌〕件也可应用磷化。
〔三〕磷化根底学问
[编辑本段 ]
磷化原理
1、磷化
工件〔钢铁或铝、锌件〕浸入磷化液〔某些酸式磷酸盐为主的溶液〕 ,在外表沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。
2、磷化原理
钢铁件浸入磷化液〔由 Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液, PH 值为 1-3,溶液相对密度为 - 〕中,磷化膜的生成反响如下:
吸热
3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或
吸热吸热
3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4
吸热
钢铁工件是钢铁合金,在磷酸作用下, Fe 和 FeC3 形成很多原电池,在阳极区, 铁开头熔解为 Fe2+,同时放出电子。
Fe+2H3PO4 Fe (H2PO4)2+H2↑
Fe Fe2+ +2e-
在钢铁工件外表四周的溶液中 Fe2+不断增加,当 Fe2+与 HPO42- ,PO43- 浓度大于磷酸盐的溶度积时,产生沉淀,在工件外表形成磷化膜:
Fe(H2PO4)2 FeHPO4↓+ H3PO4 Fe+ Fe(H2PO4)2 2FeHPO4↓+ H2↑ 3FeHPO4 Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4 Fe+ 2FeHPO4 Fe 3(PO4)2↓+H2↑
阴极区放出大量的氢:
2H+ +2e- H2↑
O2 + 2H20 + 4e- 4OH-
总反响式: 吸热
3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4
吸热吸热
Fe+3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+2FeHPO4↓+3 H3PO4+2 H2↑
放热

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  • 时间2025-02-09