金属材料表面处理工艺

　　近些年，金属材料表面处理工艺赢得了快速发展，已广泛应用于诸多行业。在表面处理工艺及工程中，预处理占据至关重要的影响力，他不但做为表面解决前一种"预备处理工艺流程"必不可少，并且与后面表面处理成与败息息相关。

　　除油、除锈、磷化、防锈等基材预处理是为了金属涂层技术性、金属防护技术性打下基础的，基材预处理品质对自此镀层制取和金属应用有很大影响。比如，对磷化和没有磷化处理同一镀层开展盐雾测试，其结果是耐腐蚀水平相距大概一倍。由此可见除油、除锈、防锈、磷化等预处理对涂层防锈能力及金属防护能力是至关重要的。

　　基材预处理的效果：一是提升镀层与常规的粘结强度既增加粘合力，二是提升涂层作用如耐腐蚀、防损坏及润滑油等特色功能。

　　伴随着金属材料制造业、铁路线加工制造业、汽车行业的迅猛发展，对生产各种金属制造及铁路线、汽车零部件产品品质拥有更高的要求，根据长久的实践经验证明，一些简单、简单的前处理方法，已经无法满足精密加工及涂装基本要求。仅有选用标准化的预处理生产工艺流程，才能使钢材表面形成一层标准化的聚磷酸盐膜和保护膜，以适应精密加工和涂装处理质量标准。因而，采用降低成本、节能型、高质量的金属材料预处理商品，是公司确保涂装品质安全防护性能稳定是否的关键因素。

　　钢材表面在冷轧或运用环节中，其表面有一定程度的植物油脂、氧化层或锈迹等杂质存有，在再加工和涂装解决前，需对它进行消除解决，之后才能做为产品推广销售。假如不这么做便会极大地危害产品的外观质量与使用期限，丧失新产品的市场竞争力。假如钢材表面没经解决就进行涂装，其镀层里的氧化层、锈迹或植物油脂被镀层所遮盖，没多久就容易出现涂层脱落的现象，使所销售产品展现出生绣外观，失去商品在市场上市场竞争力，因而钢材表面开展预处理的必然趋势已引发众多公司的巨大高度重视。1、钢材表面的除油解决：

　　我们了解到常见的除油方式有：有机溶剂除油、光电催化除油、有机化学除油及表面表面活性剂除油和手工制作除油及机械设备除油等。不同类型的除油方式有着不同的除油特性。有机溶剂除油是运用有机溶液与油渍构造里的相似度，使油渍融解于溶剂中，做到除油的效果；光电催化除油一般是以稀烧碱溶液为锂电池电解液，以产品工件为电级，开展电解法解决，运用电解法在电级表面进行析出气体，将油渍强制从产品工件表面摆脱；有机化学除油是运用碱与油渍产生皂化反应开展除油；表面表面活性剂除油是利用自身乳状液、助溶、浸湿、分散化等功效做到除油的效果。机械和手工制作除油是不言而喻的。

　　在当代除油技术中，通常是选用几类物质协同效应，来达到最好的除油实际效果。

　　适用钢铁制品在电镀工艺、变黑、磷化前及金属材料加工中的除油清理解决。

　　钢铁制品在生产过程中，其表面的氧化层和锈迹一定要进行化学水处理解决，使钢铁制品外露钢材基材，更有效的提升电镀工艺、磷化、空气氧化（变黑发蓝）、拉申、压铸、冷轧、防锈等处理效果。

　　有机化学除锈最常用的方法是硫酸除锈，由于硫酸除锈速度更快并可在常温下开展，因此用途广泛。可是，在实际操作中，硫酸除锈存有"过浸蚀"和"碱脆"状况，产生大量有机气体，引起空气污染和社会公害。

　　除锈添加物同硫酸混合使用，具备以下优点：

　　在常温状态下，除锈速度更快，除锈效果明显；

　　具备渗入、融解、分散化、削离氧化层和锈迹的功效；

　　性价比高。除锈品质达到或超过德国除锈规范；Sa三级、德国Be级；

　　缓蚀剂抑雾效果明显。因为有机溶剂中多种多样添加剂的协同作用，使钢材在除锈环节中，不会造成过腐蚀和氢脆现象，有机气体规范低于国家规定浓度值，有益于除锈的后处理工艺；

　　成本费用低。除锈成本费仅是0.15元/㎡上下，一吨水溶液经重复使用，可解决一级生锈的产品工件约5000-7000㎡，为喷砂除锈的1/10，酸洗钝化除锈的1/2；

　　运用范围广。能适合多种规格、各种各样预制构件繁杂的钢铁制品；

　　提高工作效率条件，减少劳动效率，不伤害操作人员的身心健康，不耗费资源。

　　磷化简述：

　　磷化是常见的前处理工艺，基本原理应该归属于化学转化膜解决。工程上运用通常是钢材件表面磷化，但稀有金属如铝、锌件也可以运用磷化。

　　磷化基本原理：

　　产品工件（钢材或铝、锌件）渗入磷化液（一些酸式聚磷酸盐为主体的水溶液），在表面堆积产生不溶于水的物质结晶型聚磷酸盐转化膜的一个过程，称作磷化。

　　把合金放进带有锰、铁、锌的聚磷酸盐水溶液开展氧化处理，使金属材料表面形成一层难溶于水的聚磷酸盐防护膜的办法，称为金属聚磷酸盐解决。磷化涂层为微孔结构，与基材融合坚固，具有较好的吸附力、润湿性、耐腐蚀性、不黏附熔融金属（Sn、Al、Zn）性以及相对较高的绝缘性等。

　　磷化归类：

　　按解决环境温度分：持续高温型（75-100℃，能源消耗大，磷化物堆积多，所形成的磷化膜薄厚达10-30g/㎡）、中温型（50-75℃，等待时间5-15min，磷化膜薄厚达1 -8g/㎡）、超低温型（30-50℃）和常温下型（10-30℃，节约能源，使用便捷，除加氧化物外还有硫化促进剂，能源消耗小，但溶液配制较为复杂，膜薄厚达0.2-7g/㎡）。

　　按磷化液成份分：锌系磷化、锌钙系磷化、锌锰系磷化、铁系磷化、锰系磷化和复合型磷化等。

　　按磷化处理办法分：有机化学磷化、光电催化磷化。

　　按磷化膜质量分：超重量级（膜重7.5g/㎡之上）、次重量级（膜重4.6-7.5g/㎡）、轻量（膜重1.1-4.5g/㎡）和次轻量（膜重0.2-1g/㎡）。

　　按施工工艺分：预浸磷化、喷洒磷化和涂漆磷化。

　　磷化功效及主要用途：

　　涂装前磷化的功效：提高涂装涂层（如建筑涂料镀层）与铸件间结合性；提升涂装后产品工件表面涂层耐腐蚀性；提升装饰艺术。

　　非涂装磷化的功效：提升工件耐磨性能，令产品工件在机加工中具备润湿性；经适度的后处理工艺，可以提高工件耐磨性能。

　　磷化主要用途：磷化膜主要用作建筑涂料的底层、金属材料冷拉后的润滑层、金属材料表面防护层及其作为电机硅钢片的绝缘层解决、压铸件的防粘管理等。广泛应用于车辆、船只、航天工程、机械设备制造及家电等工业化生产中。

　　磷化的重要性：钢材表面涂装前工艺指脱油（除油）、除锈、表调、磷化。然而由于产品工件表面的情况不一样，则生产工艺流程也会有所不同，有些工艺中并没有脱油或者没有除锈工艺流程，有些加工工艺一般没有表面调节工艺流程，但磷化工艺流程是完全不可或缺的。

　　在涂装加工过程中，假如不清除油脂、氧化层和锈层，没有进行磷化解决，直接使用上漆和静电粉末喷涂，

　　就会让钢材表面的镀层造成掉下来，失去涂装的价值。

　　现阶段，国内外金属材料制造业、金属薄板制造业、石油化工行业及车辆、单车、高低压开关柜、防撬门、铁路线等加工制造业广泛使用的是中、持续高温磷化，存在实际操作不便、能源和原材料耗费大、调节经常、涂膜不均匀、费用等情况。为了解决这些问题，常温下磷化已经成为国际性磷化行业必定和研究内容。常温下磷化不但可以有效的减少能耗，还能够处理实际操作不便、原材料耗费大、调节经常、涂膜不均匀、费用等情况。

　　常温下锌锰系磷化：（基本型磷化）

　　优势：

　　1、是一种前沿的常温下型锌猛镍多元化磷化解决，是金属材料涂装预处理的理想选择。广泛运用于车辆、铁路线、电瓶车、单车生产制造，机械设备制造，钢质门塑钢门窗、仪器设备仪表外壳，高低压电器机器设备，柜体外壳以及其它钢架结构产品工件开展喷漆、喷漆、静电喷塑、防锈、电泳原理滴漆等涂装前磷化解决。

　　2、所形成的磷化膜结晶体高密度、匀称。涂层性价比高，外型呈深灰色，磷化膜表面无挂灰、返白状况。

　　3、由于锰盐的存有，具备耐腐蚀性比较好的特性，因而本产品所形成的磷化膜与基材附着力强，耐蚀性和抗冲击性能明显。

　　4、常温下应用，磷化时间较短，残渣少，性能指标平稳，操作方便。

　　5、涂膜速度更快，使用量少，解决范围大，成本费用低，可不断调节应用。

　　6、常温下型锌锰镍多元化磷化是金属材料预处理行业的发展趋势。

　　7、本产品耐腐蚀，难燃、不爆、有利于应用，运输贮存。

　　8、节约能源。

　　9、因不用加温，耗费少，调节不经常。

　　缺陷：

　　1、需要经常监管磷化切削液状况。

　　2、必须掌握磷化切削液的性能指标，把握切削液的变化方式。

　　3、运用槽内比较多。（7-9个槽内）

　　常温下铁系磷化：（简易型磷化）

　　优势：

　　1、又被称为五颜六色磷化，适用对涂装品质要求较低因受顾客生产制造条件的限制生产厂家（槽内规定偏少）。

　　2、在使用中无需要常常调节，没有亚硝酸钠，无需要常常检测化验等，操作使用简单。

　　3、本产品所形成的磷化膜属磷酸铁系磷化膜，外表为深蓝色伴随五颜六色，磷化膜薄而高密度，表面无挂灰、留迹、返白等情况的造成，涂层自身无延性。

　　4、运用槽内偏少。（4-6个槽内）

　　5、该产品使用量少，成本费用低，耗费少，解决范围大。

　　6、本产品耐腐蚀，难燃、不爆、有利于应用，运输贮存。

　　缺陷：

　　1、是简单磷化，涂层属镀层。

　　2、膜外观不稳，呈五彩缤纷系列产品。

　　3、膜薄，吸附力、耐腐蚀性较差。

　　4、切削液难调节，一旦疲惫只有废槽再次配槽。

　　5、市场占有率逐渐降低。

　　传统变黑方法是什么偏碱氧化发黑。偏碱氧化发黑一般是选用高温和亚硝酸钠做为氧化物，使钢材零部件在极浓重偏碱空气氧化液中加热空气氧化，使零件表面形成一层深蓝色至黑色Fe3O4防御性空气氧化塑料薄膜。这类持续高温氧化物因产品工件在变黑时加热不均匀及温度太高，使水溶液成分转变比较快，常常导致变黑膜不均匀的现象。因此人们期盼寻找常温发黑加工工艺，做到节约能源、控制成本、操作方便、变黑膜匀称等目地。常温发黑剂剂调整剂高效的克服了以上问题，做到所规定的目地。

　　应用领域 ：

　　本产品广泛用于各种各样碳素钢、生铁产品及机械设备、五金工具、标件、光学设备等金属制造的常温发黑解决。

　　产品优势 ：

　　无需要升温，比传统持续高温偏碱变黑加工工艺环保节能达90%之上；

　　变黑时间较短、随用随时使用、操作方便、不破坏环境、不用排风系统设备，做到改进劳动环境、提高效率的效果；

　　变黑调整剂可有效提升发黑剂的使用期从而改善性能指标；

　　外型：无异味、无蒸发汽体、无腐蚀性的深蓝色透明的液体；

　　可靠性：长时间放置不霉变。

　　安全系数：难燃、不爆、运送存储安全性。

　　变黑膜高密度匀称，光度深，不褪色，膜厚超过10μm。

　　附着力强，耐磨性好于同行业。

　　耐蚀性：

　　①用分析纯实验试剂和蒸溜水，按成分硫代硫酸钠41g/l，氧化钠35g/l，0.1mol/l硫酸13ml混合溶液在15℃--20℃环境下点点滴滴,其掉色时长超过3min；

　　②用3%化学纯硫代硫酸钠，在15℃--20℃环境下点点滴滴,其掉色时长超过5min；

　　③用5%硫酸溶液点点滴滴，外露底材时长超过6min；

　　④在3%氯化钠溶液中侵泡，出锈时长超过80min。

　　钢材的防锈解决通常分为工艺流程间防锈、工艺性能防锈及最后防锈三种方法及要求。

　　工艺流程间防锈解决一般采用水基型防锈，脱干防锈等防锈方法，防锈时间较短，能够满足工艺流程之间防锈规定。

　　工艺性能防锈解决有钝化处理防锈、磷化防锈、脱干防锈油等，是因为工艺标准不同而不一样。

　　最后防锈解决要以油溶性防锈为主导。由于防锈植物油脂不容易挥发，而且它的防锈时间比较长。

　　近年来随着工业技术的快速发展，防锈难题逐步形成大家关注的主题风格，磷化商品、钝化处理商品、变黑商品、水性防锈剂、脱干防锈油、硬脊防锈剂和钻削防锈液等系列产品产品。

　　应用领域 ：

　　适用机械加工制造、碾磨、热处理工艺、电解加工、变黑发兰解决及其水性清理后的各种金属材料或设备清洗公司后脱干防锈、工艺流程间防锈、工艺性防锈或长期保存性防锈等。

　　磷化膜主要用作建筑涂料的底层、金属材料冷拉后的润滑层、金属表层防护层及其作为电机硅钢片的绝缘层解决、压铸件的防粘管理等。

　　挤压加工磷化、冷拉拔磷化、挤压加工润滑、冷拉拔润滑产品现阶段我国多采用传统单一的钝化处理、皂化反应、硼化产品，其润滑工艺繁杂、效果不佳。我司参考世界各国尖端技术，开发设计研制出FH-LH8磷化液和FH-RR润滑剂产品它集多种多样工艺、多种多样技术性于一身的新科技复合型产品，就是针对冷库存积压、冷拉拔领域研发专用磷化、润滑产品。该磷化液、润滑剂应用操作简便、调节简易、常压应用、使用量少、解决范围大、成本费用低，所形成的磷化膜、吸咐的润滑膜高密度、匀称，磷化膜粘合力好，耐腐蚀力好，并且一个润滑工艺能够取代传统的皂化反应和硼化二种工艺，处理生产制造效率不高、拉拔速度比较慢和模具使用寿命短等诸多问题，其吸咐量的多少还可任意操纵

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