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精密鋼管磷化原理
1、精密鋼管磷化
工件(鋼鐵或鋁、鋅件)浸入磷化液(某些酸式磷酸鹽為主的溶液),在表面沉積形成一層不溶于水的結晶型磷酸鹽轉換膜的過程,稱之為磷化。
2、磷化原理 鋼鐵件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2、 Mn(H2PO4)2、 Zn(H2PO4)2 組成的酸性稀水溶液,PH值為1-3,溶液相對密度為1.05-1.10)中,磷化膜的生成反應如下:
吸熱
3Zn(H2PO4)2 =Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或
3Mn(H2PO4)2 =Mn3(PO4)2↓+4H3PO4
鋼鐵工件是鋼鐵合金,在磷酸作用下,Fe和FeC3形成無數原電池,在陽極區,鐵開始熔解為Fe2+,同時放出電子。
Fe+2H3PO4= Fe (H2PO4)2+H2↑
Fe =Fe2+ +2e-
在鋼鐵工件表面附近的溶液中Fe2+不斷增加,當Fe2+與HPO42-,PO43-濃度大于磷酸鹽的溶度積時,產生沉淀,在工件表面形成磷化膜:
Fe(H2PO4)2= FeHPO4↓+ H3PO4
Fe+ Fe(H2PO4)2 =2FeHPO4↓+ H2↑
3FeHPO4= Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4
Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(PO4)2↓+H2↑
陰極區放出大量的氫:
2H+ +2e- =H2↑
O2 + 2H20 =4e- + 4OH-
總反應式:
吸熱
3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+4H3PO4
吸熱 Fe+3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+2 H2↑
放熱
二、方管協會:磷化分類
1、按磷化處理溫度分類
(1)高溫型
80—90℃處理時間為10-20分鐘,形成磷化膜厚達10-30g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(7-8)
優點:膜抗蝕力強,結合力好。
缺點:加溫時間長,溶液揮發量大,能耗大,磷化沉積多,游離酸度不穩定,結晶粗細不均勻,已較少應用。
(2)中溫型
50 -75℃,處理時間5-15分鐘,磷化膜厚度為1-7 g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-15)
優點:游離酸度穩定,易掌握,磷化時間短,生產效率高,耐蝕性與高溫磷化膜基本相同,目前應用較多。
(3)低溫型
30-50℃ 節省能源,使用方便。
(4)常溫型
10-40℃ 常(低)溫磷化(除加氧化劑外,還加促進劑),時間10-40分鐘,溶液游離酸度與總酸度比值為1:(20-30),膜厚為0.2-7 g/m2。
優點:不需加熱,藥品消耗少,溶液穩定。
缺點:處理時間長,溶液配制較繁。
2、按磷化液成分分類
(1)鋅系磷化(2)鋅鈣系磷化(3)鐵系磷化(4)錳系磷化(5)復合磷化 磷化液由鋅、鐵、鈣、鎳、錳等元素組成。
3、按磷化處理方法分類
(1)化學磷化
將工件浸入磷化液中,依靠化學反應來實現磷化,目前應用廣泛。
(2)電化學磷化
在磷化液中,工件接正極,鋼鐵接負極進行磷化。
4、按磷化膜質量分類
(1)重量級(厚膜磷化) 膜重7.5 g/m2以上。(2)次重量級(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。(3)輕量級(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。(4)次輕量級(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。
16Mn(Q345B)鋼管是低合金高強度結構鋼 ,含碳量為0.1%-0.25%,加入主要合金元素錳、硅、釩、鈮和鈦 等;它的含合金總量<3%。按強度分為300、350、400和450MPa等4個級別。主要有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。:"Q"是屈服的"屈"字的漢語拼音大寫字頭,其后數字為該牌號小屈服點(σs)值。其中A、B級鋼通常稱16Mn 16Mn鋼管的化學成分:
鋼管-鋼管質優_邁華冠金屬制品(牡丹江市分公司),聯系人:魏經理,開發區凱恩鋼材倉儲辦公室。