金属表面处理技术Word文档下载推荐.docx
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1、钢铁表面的除油处理:
我们了解到常用的除油方法有:
溶剂除油、电化学除油、化学除油及表面活性剂除油和手工除油及机械除油等。
不同的除油方法具有不同的除油特点。
溶剂除油是利用有机溶剂与油污结构上的相似性,使油污溶解于有机溶剂中,达到除油的目的;
电化学除油一般是以稀碱液为电解液,以工件为电极,进行电解处理,利用电解时在电极表面析出的气体,将油污强行从工件表面脱离;
化学除油是利用碱与油污发生皂化反应进行除油;
表面活性剂除油是利用其乳化、增溶、润湿、分散等作用达到除油的目的。
机械和手工除油是不言而喻的。
在现代除油技术中,往往是采用几种物质的协同作用,来达到最佳的除油效果。
适用于钢铁制品在电镀、发黑、磷化前及金属加工过程中的除油清洗处理。
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2、钢铁表面的除锈处理:
钢铁制品在加工过程中,其表面的氧化皮和铁锈必须进行化学清洗处理,使钢铁制品露出钢铁基体,更有效地提高电镀、磷化、氧化(发黑发蓝)、拉伸、压延、轧制、防锈等处理效果。
化学除锈最常用的方法是盐酸除锈,因为盐酸除锈速度快且可在常温下进行,所以应用广泛。
但是,在实际操作中,盐酸除锈存在"
过腐蚀"
和"
氢脆"
现象,产生大量酸雾,造成环境污染和社会公害。
除锈添加剂同盐酸混合使用,具有如下特点:
在常温状态下,除锈速度快,除锈效果好;
具有渗透、溶解、分散、削离氧化皮和铁锈的功能;
质量好。
除锈质量达到或超过瑞典除锈标准;
Sa三级、西德Be级;
缓蚀抑雾效果好。
由于溶剂中多种添加剂的协同效应,使钢铁在除锈过程中,不会产生过腐蚀和氢脆现象,酸雾标准小于国家规定的浓度,有利于除锈的后处理;
成本低。
除锈成本仅为0.15元/㎡左右,一吨溶液经反复使用,可处理一级锈蚀的工件约5000-7000㎡,为喷沙除锈的1/10,酸洗除锈的1/2;
应用面广。
能适用各种尺寸、各种构件复杂的钢铁制品;
改善工作环境和条件,降低劳动强度,不危害操作人员的身体健康,不消耗能源。
3、钢铁表面的磷化处理:
磷化概述:
磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转化膜处理。
工程上应用主要是钢铁件表面磷化,但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。
磷化原理:
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),在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为磷化。
把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理。
磷化膜层为微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(Sn、Al、Zn)性及较高的电绝缘性等。
磷化分类:
按处理温度分:
高温型(75-100℃,能耗大,磷化物沉积多,形成的磷化膜厚度达10-30g/㎡)、中温型(50-75℃,处理时间5-15min,磷化膜厚度达1
-8g/㎡)、低温型(30-50℃)和常温型(10-30℃,节省能源,使用方便,除加氧化剂外还加促进剂,能耗小,但溶液配制较复杂,膜厚度达0.2-7g/㎡)。
按磷化液成分分:
锌系磷化、锌钙系磷化、锌锰系磷化、铁系磷化、锰系磷化和复合磷化等。
按磷化处理方法分:
化学磷化、电化学磷化。
按磷化膜质量分:
重量级(膜重7.5g/㎡以上)、次重量级(膜重4.6-7.5g/㎡)、轻量级(膜重1.1-4.5g/㎡)和次轻量级(膜重0.2-1g/㎡)。
按施工方法分:
浸渍磷化、喷淋磷化和刷涂磷化。
磷化作用及用途:
涂装前磷化的作用:
增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力;
提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性;
提高装饰性。
非涂装磷化的作用:
提高工件的耐磨性,令工件在机加工过程中具有润滑性;
经适当的后处理,可提高工件的耐磨性。
磷化用途:
磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。
被广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中。
磷化的必要性:
钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂(除油)、除锈、表调、磷化。
然而由于工件表面的状况不同,则生产工艺也有所不同,有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有的工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝对不可缺少的。
在涂装处理过程中,如果不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,<
就会使钢铁表面的涂层产生脱落,失去了涂装的意义。
目前,国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化,存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。
为解决以上问题,常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。
常温磷化不仅可以有效地降低能源消耗,还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。
基于上述原因我公司研究生产的常温锌锰系磷化液、常温铁系磷化液(粉)等产品有效地满足了常温磷化的工艺要求。
该类磷化产品在使用过程中性能稳定、操作方便、调整简单、常温应用、节省能源、用量少、处理面积大、成本低,形成的磷化膜致密、均匀,附着力好,耐蚀力强。
现将两种常温磷化方式的优缺点分列如下以作比较:
常温锌锰系磷化:
(标准型磷化)<
优点:
1、是一种先进的常温型锌猛镍多元磷化处理,是金属涂装前处理的理想选择。
广泛用于汽车、铁路、电动车、自行车制造,机械制造,钢门钢窗、仪器仪表外壳,高低压电器设备,箱柜壳体及其它钢结构工件进行喷涂、烤漆、喷塑、防锈、电泳浸漆等涂装前的磷化处理。
2、形成的磷化膜结晶致密、均匀。
膜层质量好,外观呈灰色,磷化膜表面无挂灰、返白现象。
3、因为锰盐的存在,具有耐腐蚀性能较好的特点,因此本品形成的磷化膜与基体附着力强,耐腐蚀性和耐冲击性能显著。
4、常温使用,磷化时间短,沉渣少,使用性能稳定,操作简便。
5、成膜速度快,用量少,处理面积大,成本低,可反复调整使用。
6、常温型锌锰镍多元磷化是金属前处理行业的发展趋势。
7、本品无腐蚀,不燃、不爆、便于使用,运输和储存。
8、节省能源。
9、因无需加热,消耗少,调整不频繁。
缺点:
1、需要经常监控磷化工作液情况。
2、需要掌握磷化工作液的技术指标,掌握工作液的调整方法。
3、应用槽体较多。
(7-9个槽体)<
备注:
本公司负责使用后的免费技术培训。
常温铁系磷化:
(简易型磷化)<
1、又称彩色磷化,适用于对涂装质量要求不高或受客户生产条件限制的厂家(槽体要求较少)。
2、在使用过程中不需经常调整,不含亚硝酸盐,不需经常检测化验等,操作使用简便。
3、本品形成的磷化膜属磷酸铁系磷化膜,外观为蓝色伴有彩色,磷化膜薄而致密,表面无挂灰、留痕、返白等现象的产生,膜层本身无脆性。
4、应用槽体较少。
(4-6个槽体)<
5、本产品用量少,成本低,消耗少,处理面积大。
6、本品无腐蚀,不燃、不爆、便于使用,运输和储存。
1、是简易磷化,膜层属钝化膜。
2、膜的外观颜色不稳定,呈多彩系列。
3、膜薄,吸附性、耐蚀性较弱。
4、工作液难调整,一旦疲劳只能废槽重新配槽。
5、市场份额逐年减少。
4、钢铁表面的发黑处理
传统的发黑方法是碱性氧化发黑。
碱性氧化发黑通常是采用高温和亚硝酸盐作为氧化剂,使钢铁零部件在极浓的碱性氧化液中进行加热氧化,使零件表面形成一层蓝色至黑色的Fe3O4保护性氧化薄膜。
这种高温氧化剂因工件在发黑时受热不均及温度过高,使溶液含量变化较快,经常造成发黑膜不均等现象。
所以人们渴望寻求常温发黑工艺,达到节省能源、降低成本、操作简便、发黑膜均匀等目的。
常温发黑剂剂调整剂有效的解决了上述问题,达到所要求的目的。
适用范围
:
本品广泛应用于各种合金钢、铸铁制品及机械、五金工具、标准件、光学仪器等金属制品的常温发黑处理。
产品特点
不需加温,比传统的高温碱性发黑工艺节能达90%以上;
与国内同类产品比,使用综合成本可降低30%左右;
发黑时间短、随取随用、操作简便、不污染环境、不需要排风设施,达到改善劳动条件、提高工作效率的目的;
发黑调整剂可有效增加发黑剂的使用寿命并改善使用性能;
外观:
无臭、无挥发气体、无腐蚀性的蓝色透明液体;
稳定性:
长期存放不变质。
安全性:
不燃、不爆、运输贮存安全。
发黑膜致密均匀,黑度深,不脱色,膜厚大于10μm。
附着力强,耐磨性能优于同类产品。
耐腐蚀性:
①用分析纯试剂和蒸馏水,按含量硫酸铜41g/l,氯化钠35g/l,0.1mol/l盐酸13ml混合溶液在15℃--20℃条件下点滴,其变色时间大于3分钟;
②用3%化学纯硫酸铜,在15℃--20℃条件下点滴,其变色时间大于5分钟;
③用5%硫酸溶液点滴,露出基底时间大于6分钟;
④在3%氯化钠溶液中浸泡,出锈时间大于80分钟。
5、钢铁表面的防锈处理:
钢铁的防锈处理通常分为工序间防锈、工艺性防锈及最终防锈三种方法和要求。
工序间防锈处理一般采用水基型防锈,脱水防锈等防锈方式,防锈时间短,能满足工序间的防锈要求。
工艺性防锈处理有钝化防锈、磷化防锈、脱水防锈油等,是因工艺要求的不同而不同。
最终防锈处理是以油性防锈为主。
因为防锈油脂不易挥发,所以它的防锈时间较长。
我国钢铁防锈工艺发展还处于初级阶段,人们对防锈的意识或防锈方法缺乏了解,采用的防锈工艺和产品还是一些传统的概念。
随着我国工业技术的迅速发展,防锈问题逐渐成为人们关心的主题,磷化产品、钝化产品、发黑产品、水基防锈剂、脱水防锈油、硬膜防锈剂和切削防锈液等系列产品。
适用于机械加工、研磨、热处理、电解加工、发黑发兰处理以及水基清洗后的多种金属或设备清洗后的脱水防锈、工序间防锈、工艺性防锈和长期封存性防锈等。
清洗剂(FH-QX)系列产品<
清洗剂系列主要包括强力通用清洗剂、乳制品设备清洗剂、瓶清洗剂三大类产品<
强力通用清洗剂:
具有极强的去污除油能力,对金属制品及硬表面上多年陈垢、重垢有显著的清洗效果,是宾馆、酒店、浴池及公共场所保洁清洗用理想产品。
乳制品设备清洗剂:
包括FH-QXR1碱清洗剂、FH-QXR2消毒清洗剂产品、FH-QXR3酸清洗剂。
该产品具有极强的脱脂去污清洗功效,技术先进,配方独特、成本低。
采用CIP(就地清洗)方式清洗,在生产线上直接与清洗剂、水蒸气和高温水等供给线设备连接,可收到迅速清洗、杀菌的效果。
瓶清洗剂:
包括FH-QXP1工业洗瓶剂、FH-QXP2酒瓶清洗剂和FH-QXP3奶瓶清洗剂、FH-QXP4酒瓶杀菌清洗剂。
该类产品的耐硬水性好,对污垢分散力强,洗净瓶亮度高,不堵塞洗瓶机的喷嘴及管路,对瓶贴及瓶颈铁锈的去污力强,不腐蚀设备,杀菌功效好<
除油(FH-CY)系列产品<
除油(FH-CY)系列产品主要包括常温型、中温型和添加剂三种类型。
常温型除油剂:
主要包括FH-CY1常温除油剂、FH-CY4水基除油剂、FH-CY0除油添加剂、FH-CY8洗毛剂、FH-CY9水乳型皮革脱脂剂等产品。
该类产品配方独特,除油去污迅速,效果显著。
对硬表面及金属材料无腐蚀,清洗后的工件表面仍然能保持原有的光泽,是金属制品、机械设备装置、石油管道、锅炉及硬表面除油除垢和金属涂装前处理的首选产品。
中温型除油剂:
主要包括FH-CY3除油剂、FH-CY5除油剂、FH-CY6除油剂等产品。
该类产品成本低、除油效果好,是钢铁、黑色金属、铝及铝合金表面除油的首选产品。
添加剂:
属中性产品,可添加在酸、碱清洗剂中提高清洗效果。
添加在酸洗除锈溶液中可使酸洗溶液实现除油除锈一次完成;
添加在铁系磷化液中,可使除油磷化一次完成;
添加在碱性除油剂中,可显著提高除油效果。
该产品还可以作为中性专用除油清洗剂使用。
除锈(FH-CX)系列产品<
除锈(FH-CX)系列产品包括除锈剂、除锈添加剂和酸洗抑雾剂三大类。
除锈剂包括FH-CX1除锈剂、FH-CX2除锈剂等。
该类除锈剂除锈质量高,抑雾效果好,是金属预处理及金属设备装置清洗不可缺少的产品。
除锈添加剂是由多种表面活性剂及专用缓蚀剂组成,具有较好的抑制酸雾、防止过腐蚀和氢脆的效果。
使用该产品可以保持金属材料无腐蚀及原有的金属光泽,并使酸洗除锈液的使用寿命明显提高。
加入该添加剂的盐酸,能提高除锈速度并达到对各种黑色金属氧化皮及铁锈的处理效果。
酸洗抑雾剂包括盐酸、硫酸、混合酸三种抑雾剂。
该类产品可抑制各类酸雾的挥发,使酸雾的挥发小于国家规定的允许值。
防锈(FH-fX)及钝化(FH-DH)系列产品<
防锈、钝化系列产品主要包括防锈剂、硬膜防锈剂、脱水防锈油、水基防锈剂、钝化防锈剂、系列钝化剂、发黑剂、发黑钝化剂等。
该系列产品可广泛应用在金属加工及制造业、金属产品防护、金属清洗后防护等,防护效果显著。
磷化(FH-LH)系列产品<
磷化系列产品主要包括常温磷化和高、中、低温磷化两大类。
常温磷化、低温磷化包括锌锰系磷化和铁系磷化,尤为代表的是FH-LH常温锌锰系磷化产品。
该类产品在常温状态下,成膜速度快,磷化膜均匀致密,操作简便,成本低,是金属涂装前处理的理想药剂。
中高温磷化适用于冷挤压拉伸磷化、耐磨耗磷化等。
加温磷化效果好,成膜快,广泛用于浸渍磷化和喷淋磷化生产线.
磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。
冷挤压磷化、冷拉拔磷化、冷挤压润滑、冷拉拔润滑产品目前我国多采用传统单一的钝化、皂化、硼化产品,其润滑工艺复杂、效果不理想。
我公司借鉴国内外先进技术,开发研制的FH-LH8磷化液和FH-RR润滑剂产品是集多种工艺、多种技术于一身的高科技复合产品,是针对冷积压、冷拉拔行业研制开发的专用磷化、润滑产品。
该磷化液、润滑剂的使用操作方便、调整简单、中温使用、用量少、处理面积大、成本低,形成的磷化膜、吸附的润滑膜致密、均匀,磷化膜附着力好,耐蚀力强,而且一个润滑工艺可以取代传统的皂化和硼化两种工艺,解决生产效率低、拉拔速度慢和磨具使用寿命短等问题,其吸附量的多少还可随意控制
FH-ZW轴瓦表面处理剂<
目前国内外轴瓦行业发展迅速,对轴瓦表面处理的需求越来越多,对轴瓦清洗的要求也越来越高。
有很多用户不仅要求有单一的电镀表面处理,而且还需要表面处理多样化,如黑色表面处理、本色表面处理、电镀表面处理等。
我公司针对轴瓦行业客户的特殊需求,专门组织科研人员开发研制了轴瓦清洗剂、轴瓦发黑剂、轴瓦钝化剂等,经使用得到如上海祥生贝克等轴瓦生产用户的好评。
清洗剂(FH-QX)系列主要包括强力通用清洗剂、乳制品设备清洗剂、瓶清洗剂三大类产品<
强力通用清洗剂<
具有极强的去污除油能力,对金属制品及硬表面上多年陈垢、重垢有显著的清洗效果,是宾馆、酒店、浴池及公共场所保洁清洗用理想产品。
乳制品设备清洗剂<
包括FH-QXR1碱清洗剂、FH-QXR2消毒清洗剂产品、FH-QXR3酸清洗剂。
瓶清洗剂<
包括FH-QXP1工业洗瓶剂、FH-QXP2酒瓶清洗剂和FH-QXP3奶瓶清洗剂、FH-QXP4酒瓶杀菌清洗剂。
该类产品的耐硬水性好,对污垢分散力强,洗净瓶亮度高,不堵塞洗瓶机的喷嘴及管路,对瓶贴及瓶颈铁锈的去污力强,不腐蚀设备,杀菌功效好。
除油(FH-CY)系列产品主要包括常温型、中温型和添加剂三种类型。
常温型除油剂<
主要包括FH-CY1常温除油剂、FH-CY4水基除油剂、FH-CY0除油添加剂、FH-CY8洗毛剂、FH-CY9水乳型皮革脱脂剂等产品。
中温型除油剂<
主要包括FH-CY3除油剂、FH-CY5除油剂、FH-CY6除油剂等产品。
添加剂<
属中性产品,可添加在酸、碱清洗剂中提高清洗效果。
添加在酸洗除锈溶液中可使酸洗溶液实现除油除锈一次完成。
添加在铁系磷化液中,可使除油磷化一次完成。
除锈(FH-CX)系列产品包括除锈剂、除锈添加剂和酸洗抑雾剂三大类。
除锈剂<
包括FH-CX1除锈剂、FH-CX2除锈剂等。
除锈添加剂<
是由多种表面活性剂及专用缓蚀剂组成,具有较好的抑制酸雾、防止过腐蚀和氢脆的效果。
酸洗抑雾剂<
包括盐酸、硫酸、混合酸三种抑雾剂。
防锈、钝化系列产品主要包括防锈剂、硬膜防锈剂、脱水防锈油、水基防锈剂、钝化防锈剂、系列钝化剂、发黑剂、发黑钝化剂等。
磷化系列产品主要包括常温磷化和中高温磷化两大类<
常温磷化<
包括锌锰系磷化和铁系磷化,尤为代表的是FH-LHC1常温锌锰系磷化产品。
中高温磷化<
适用于冷挤压拉伸磷化、耐磨耗磷化等。
加温磷化效果好,成膜快,广泛用于浸渍磷化和喷淋磷化生产线。
黑色磷化<
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