1、QQ:16428381 第 1 页 共 6 页 螺丝磷化基本工序： 脱脂水洗酸洗水洗黑化活化水洗表调磷化水洗热水洗防锈油离心机 备注： 1、脱脂：温度在 60以上。 2、水洗：每次水洗要求 2 道水洗，要有溢流，保持水洗状况良好，以下水洗要求相同。 3、酸洗：浓度保持在 1015%。 4、黑化：3%黑化剂和 1%盐酸左右配槽，易自我消耗，须定时同时添加黑化剂和盐酸。 5、活化：用 2%的盐酸配置而成。 6、表调：0.2%配槽，当表调剂老化后要重新配槽。 7、磷化：温度保持在 8595之间；游离酸控制在 79pt;铁分控制在 10 以下。 8、热水洗：温度不得低于 90，其作用是降低后道防锈油的
2、消耗，并起钝化作用。PH 值保持在 67。 9、防锈油：温度保持在 5060之间，最好浸 2 道防锈油，后道防锈油和离心甩出的防锈油可以流入 第一道循环使用，以节约成本。 （七）浓度试验方法： 全酸度以吸量管取处理液 10ml 置于 250ml 烧杯中，加指示剂 P.P 约 35 滴，以滴定液 0.1NNaOH 滴定之，滴定至粉红色为止，所消耗之滴定之滴定液 0.1NNaOH 的 ml 数，即为全酸度（TA ） 。 游离酸度以吸量管取处理液 10ml 置于 250ml 烧杯中，加指示剂 B.P.B 约 35 滴，以滴定液 0.1NNaOH 滴定之，滴定至颜色由淡黄色变为淡蓝色为止，所消耗之滴定
3、之滴定液 0.1NNaOH 的 ml 数， 即为游离酸度（FA） 。 铁分以吸量管取处理液 10ml 置于 250ml 烧杯中，加 50%H2SO4 约 35ml ，以滴定液 0.18NKMnO4 滴定之，滴定至颜色由无色变为红色为止，所消耗之滴定液 0.18NKMnO4 的 ml 数，即为铁分。 工程 管理浓度 处理温度 处理时间 注意事项 脱脂 脱脂剂 6% 900C 1015 分 尽量去除工件表面的油污 酸洗 盐酸 20% 常温 1015 分 必须确保工件表面的清洁 水洗 工水 常温 3045 秒 尽量去除工件表面的残酸 黑化 黑化剂 1.5% 常温 510 分 需要同时添加盐酸 活化
4、盐酸 5% 常温 35 分 用来活化表面的黑化剂 水洗 工水 常温 3045 秒 尽量去除工件表面的残酸 表调 表调 0.2% 常温 35 分 使表面结晶细致均一 磷化 FA79pt 85950C 315 分 必须确认反应良好皮膜 防锈油 全量建浴 50600C 35 分 要充分甩干，表面不能带油 2 钢铁件黑色磷化 黑色磷化工艺在钢铁件上的应用也越来越广泛,要求越来越高,有的甚至要求硫酸铜点滴达到 20 分钟,中 性盐雾( 连续喷雾)达到 120 小时,而相同条件下普通磷化液硫酸铜的点滴一般不超过 5 分钟,中性盐雾(连续 喷雾) 离要求更是低的多,为满足客户的需求 ,我们又成功的研法了钢铁
5、件黑色磷化工艺 PZn-8M、PZn- 89、PZn-69 等一系列产品,满足了不同客户的需求。 现就某生产特种出口螺丝的企业为例,将我公司研发的钢铁件黑色磷化工艺做简单介绍。 工艺流程（钢件）：脱脂水洗酸洗水洗中和水洗表调磷化水洗脱水浸油 工序 工艺过程 工艺条件 质量指标 备注 1 表面预处理 对重油污、重锈进行人工预处理 去除严重油污、毛刺、重锈迹 2 装挂 根据工件结构， 注意工艺孔排气液 应良好 QQ:16428381 第 2 页 共 6 页 3 脱脂 POH-1 脱脂剂：3050Kg/m3 PH 值：1113 温度：60-75 时间：10-15min 去除表面动植物、矿物油等， 参
6、照 GB/T13312-91 标准 5 水洗 工业自来水 PH 值：78 温度：RT（常温） 时间：1-2min 去除带出的除油液，工件表面 形成连续水膜 生产中保持溢 流，应经常更换槽 液 6 酸洗 工业盐酸：300500Kg/m3 POR-2 添加剂：10Kg/m3 温度：RT 时间：10-30min 目测金属表面被水润湿，无油 无锈呈金属银白色，参照 JB/T6978-93 标准 注意控制槽液 浓度，定期清底。 7 水洗 工业自来水溢流 PH:67 温度：RT（常温） 时间：1-2min 保持溢流，应 经常更换。 8 中和 纯碱 Na2CO3： 3-5Kg/m3 PH 值:1012 温度
7、：RT（常温） 时间：1-2min 9 水洗 工业自来水溢流 PH 值:67 温度：RT（常温） 时间：1-2min 保持溢流，应 经常更换。 10 表调 PTi-2M 表调剂：2-3Kg/M3 PH 值：8.510 温度：RT 时间：1-2min 11 磷化 PZn-8M 磷化剂：140Kg/M3 总酸度（TA）：50Pt 游离酸（FA）：5-6 温度：95-98 时间：3-12min 工件表面形成致密连续磷化膜， 参照 GB11376-89 标准 经常清理残渣 控制好工艺参数 12 水洗 工业自来水溢流 PH 值：67 温度：RT（常温） 时间：0.51min 清洗带出磷化液 保持溢流，应
8、 经常更换 13 脱水 PDO-2 脱水防锈油 温度：RT（常温） 时间：20-30Min 14 浸油 PSO-2 超薄层防锈油 温度：RT（常温） 时间：20-30Min 15 检验 GB11376-89 金属的磷酸盐转化膜 QQ:16428381 第 3 页 共 6 页 由经上述工艺处理后的工件,磷化膜薄而致密,黑而亮,具有较好的防护性和装饰性,做为直接的防护、装 饰膜,无需再做其他处理,其防锈期可达一年以上,用酒精擦拭后用硫酸铜做点滴，能做 20 分钟以上，满足并 超过了客户的要求,得到了客户的好评。 前处理对涂装质量的影响初探 涂装质量，特别是涂层的附着力、耐蚀性、柔韧性、抗冲击力，除
9、了决定于涂料本身的性能、涂装工 艺之外，还与涂装前的表面处理，尤其是磷化有关。据权威人士的统计，涂装各因素对涂层质量的影响如 下： 前处理49.5% 涂层厚度（涂装道数）19.1% 涂料品种4.9% 其它（施工与管理等）26.5% 可见，前处理质量的高低，直接关系到涂装质量的优劣，产品寿命的长短，市场竞争力的大小和价格 的多少。因此，前处理是涂装生产线中不可缺少的重要环节，探索前处理对涂装质量的影响十分必要。 一、除油及水洗 金属工件在机加工和储运过程中，都会在其表面附上防锈油脂、润滑油脂、灰尘泥沙、金属粉末，焊 渣手汗等油污。若不把这些油污彻底去除，就会影响后继的除锈、磷化处理效果，导致涂层
10、附着不牢，甚 至起皮或脱落。由此，除油之重要性可见一斑。 1.品种的选择 目前，国内外市场上除油（脱脂）剂的品种甚多，针对性较强，应结合被涂工件的油污状况，选择实 用性好和针对性强的品种。例如：国内某轿车厂全套引进西方某国的涂装线，采用在西方数个大型汽车厂 使用效果良好的除油剂。但是，投槽调试时，出现车身大面积挂水的现象，磷化膜发花和存在明显的油迹 印，导致整车磷化效果差，无法进行阴极电泳。后来，发现问题出在车身冷轧钢板的表面油污状况和国外 的不一样。西方大型汽车厂所用的冷轧钢板，从轧钢厂到使用时仅一周左右，冲压、焊接成形后，立即进 入涂装前处理，实现无库存生产。因此，这些冷轧钢板仅涂有薄的、
11、易去除的短暂防锈油。而该厂使用的 冷轧钢板，无论是进口的，还是国产的，锡国内大多数企业一样，存放时间至少 3 个月，甚至有半年以上 的。冲压件因模具更换等原因，存放几周很常见。为了防锈，这些钢铁上常涂厚的、不易除去但防锈性较 好防锈油。由于不可能实现无库存生产，在这样长的时间里防锈油已凝固。所以在西方应用效果良好的除 油剂无法清除这样的油污，就不难理解了。 2.成份 碱煮除油和强碱性中温、低温、常温除油剂往往含有不易清洗的碱金属硅酸盐和 OP 乳化剂。若除油 水洗后，直接进入磷化工序，则易污染槽液，增加沉淀，中和工件表面的许多晶粒点，延长磷化时间，形 成粗糙、孔隙率高、耐蚀性低的磷化膜，甚至局
12、部磷化不上，不利于磷化后的涂装。 有机溶剂除油能使磷化过程析氢小、速度快，膜层致密均匀，但毒性大，污染重，不安全，成本高， 不利于大规模的涂装生产流水线。 3.时间的控制 一般地说，温度越高，油污越轻，除油时间越短；反之，除油时间则越长。如果除油时间短，除油不 尽，就会带走较多的除油剂的有效成份，而且水洗性差，使磷化液不能很好地与基体反应。如果除油时间 过长，就会发生所谓的“过除油”除渍剂的化学药品就易被金属基体的孔隙吸收，并使工件表面受到轻度 腐蚀和钝化，造成磷化困难或生成粗而疏松的磷酸盐结晶。因而，除油时间的过短或过长，都对涂装质量 造成不利的影响。 祥和涂料磷化（成都）总部所属的国家级高
13、新技术企业成都祥和磷化有限公司从涂装工艺对除油 的特别要求出发，针对上述情况，在分析研究国内外各种低温除油剂的基础上，开发生产了不含 NaOH、Na2SiO3 和 OP-10 等成份的常温微酸除油粉（ XH-16、XH-16C、XH-20） ，不仅克服了通常除油剂 适应性差，水洗性不好等缺陷，而且可以省去除油后的中和工序，提高了除油粉剂和磷化、涂装配套性。 QQ:16428381 第 4 页 共 6 页 二、除锈 由于普遍实现无库存生产，配方先进国家的企业，很少遇到被涂工件严重锈蚀的情况，一般汽车厂所 用冷轧钢板很少考虑除锈。而国内厂家因多种原因，所用钢材的表面往往不同程度地存在锈蚀，有的还十
14、 分严重。在涂装前，彻底地去除各种锈蚀产物和氧化皮，对磷化质量以及涂装质量是极为重要的。 1.除锈程度 若未将这些锈和氧化皮去除彻底，那么磷化膜在锈及氧化皮未除去的部分就不能形成。同时，这些附 着物将涂层隔离，使其不能牢固地附着在基材表面。更为严重的是，一旦条件具备，这些涂层下的腐蚀产 物将作为阴极去极化剂，使基材受到腐蚀，在电化学循环使用下，锈蚀产物逐渐在涂膜下蔓延扩大，使涂 膜起泡、龟裂、脱落，进而极大地缩短了涂装产品的使用寿命。涂装实践表明，彻底去除基材表面的锈及 氧化皮，有利于提高涂层的附着力和装饰性，可延长其寿命 23 倍。 2.成份 人们常用腐蚀性强，污染严重的硫酸、盐酸、硝酸等强
15、酸除锈，且多数系用中温工艺。这些除锈方法 对磷化过程和磷化膜的形成不利。因为强酸使工件表面的晶粒更多地受到破坏，并使膜层结晶粗大、厚重， 氢脆倾向性加大，尤其是空腹钢（门）窗等结构复杂件的焊缝、工艺孔、边角处会留下钱酸腐蚀的隐患， 使涂装质量受到极大危害。当然，强酸除锈对磷化及涂装的影响随强酸的种类、浓度、使用温度和浸渍时 间的不同而各有差异。 3.时间的控制 在涂装实路中，人们通常对除锈剂的选择比较重视，却忽视或不重视除锈时间对磷化的影响。试验表 明，强酸除锈的时间过长，基材表面会出现过腐蚀，表面粗糙，致使磷化膜结晶粗大厚实；反之，时间过 短，不仅锈除不下来，还会使基材表面活化不够，同样会使
16、磷化膜粗大。因此，控制除锈的时间亦同样重 要，否则磷化及涂装的质量会受到影响。 祥和涂料磷化（成都）总部下属的国家级高新技术企业成都祥和磷化有限公司结合上述情况，借 鉴国内外先进技术，开发生产了不含强酸和强碱的非强酸常温除锈粉（XH-40 型改性脱脂粉） 。实践证明， 较好地解决了与磷化配套及残酸腐蚀的问题，使涂装质量大为提高。 三、磷化及水洗 众所周知，磷化膜能显著提高涂层的附着力和耐蚀性，因而被广泛用作涂装基底。 1.膜层适应涂装方式 选择磷化液，一定要注意其膜层是否适应既定的涂装方式，这对涂装质量关系甚大。无论任何涂装方 式，均要求磷化膜均匀、细致、无挂灰，这是最基本的要求。 以阴极电泳
17、为例，它要求膜薄（约 13.5m ） 、均匀、细致、无挂灰、高 P 比值。若采用低锌、大酸 比的常温磷化液，采取全浸渍方式并用去离子水严格清洗的工艺，就能在油锈除得干净的优质钢板上获得 这样的膜层。若采用传统的厚膜中高温磷化液，无疑膜层较厚，P 比值低，结晶较粗，则阴极电泳涂装后， 涂层的机械性能（附着力、抗冲击力，柔韧性等） 、耐蚀性和装饰性都不如前述的高。 近年流行的静电喷塑涂装方式，也要求膜薄、均匀、细致、无挂灰，否则涂装质量也不能提高。 2.工艺参数 磷化液的工艺参数应针对不同的基材状况作微调，否则会出现在一个地方使用良好而在另一个地方则 很差的局面，对涂装带来不良后果。 例如：前面提
18、到的国内某汽车厂调试原装引进磷化液时，发生整车发花并有大量黑色条印和斑块的现 象。而这种磷化液在西方很多生产线上效果良好，这类质量事故罕见。连国外技术服务人员都百思不得其 解，因为设备、槽液、工艺参数都一样。后来通过将游离酸度升高，将促进剂降低，才解决问题。原因何 在？这是由于国内所用的冷轧钢板存放时间长，已有一层很薄的氧化层，其活性与国外汽车厂所用的新 鲜钢板差异很大。因而，所消耗的游离酸较多，必须调高才合适。另外，国外的生产线节拍 67 米/分， 而国内的生产线节拍 1.22.5 米/分。所以，促进剂点数也相应调低。 3.水洗 QQ:16428381 第 5 页 共 6 页 磷化后水洗主要
19、是去除吸附在多孔磷化膜内的磷酸盐、酸等物质，以提高涂层的附着力、耐蚀性和防 止起泡。对于薄膜型磷化，最终水洗用去离子水，有利于彻底去除磷化膜上的杂质离子。这样，才有利于 电泳槽液寿命的提高和维护管理。 磷化后冲洗水水质对磷化膜的影响如下表所示： 试验水 比电阻 cm 点滴试验 柔韧性 备注 去离子水 500000 水道水 7000 车间排水 2200 表示 优劣 祥和涂料磷化（成都）总部所属的国家级高新技术企业成都祥和磷化有限公司为了适应新型涂装 方式，在广泛分析和研究国外先进技术后，开发生产了低锌常温磷化钝化液（XH-10B ） 。若采取适当的工 艺措施，所得的磷化膜将是薄膜、均匀、细致、无
20、挂灰且高 P 值，进而能够适应阴极电泳和静电喷塑等新 型涂装方式，使涂装质量得到进一步提高。 四、结论 从前处理对涂装质量影响的上述分析可知，它占各种影响因素的首位。要提高涂装质量必须着重从前 处理入手，结合实际选择好前处理制剂的品种，制定切实可行的工艺措施和相应的管理措施，从而保障产 品涂装质量，使产品不仅仅内在质量好，而且外观也漂亮。 高品质螺丝磷化防锈处理工艺（手动 LINE） 品质要求：盐雾试验达 80 小时以上 处理工艺： 脫脂水洗酸洗水洗黑化反应水洗表调磷化水洗純水洗熱純 水防銹油 【说明】 一、处理槽大小可按批次生产量设计，分别为： 生产量 300400kg次，处理用圆筐之直径
21、80cm、高 80cm。每格处理槽之长宽高均为 120cm。 即酸洗、黑化、反应、表调槽之长为 120cm，宽为 120cm，高为 120cm。水洗、纯水洗、防锈油槽之 长为 240cm，宽为 120cm，高为 120cm。脱脂、磷化槽之长为 360cm，宽为 120cm，高为 120cm。 生产量 150200kg次，处理用圆筐之直径 60cm、高 60cm。每格处理槽之长宽高均为 100cm。 即酸洗、黑化、反应、表调槽之长为 100cm，宽为 100cm，高为 100cm。水洗、纯水洗、防锈油槽之 长为 200cm，宽为 100cm，高为 100cm。脱脂、磷化槽之长为 300cm，宽为
22、 100cm，高为 100cm。 二、周边设备： 油水分离装置，目的乃除去脱脂槽内的浮油。将脱脂槽内的浮油以液位差的方法，使浮油离开脱 脂槽到油水分离装置，达到油与脱脂液分离的目的。再用帮浦将脱脂液打入脱脂槽内，成为循环之系统。 （流程：脱脂槽油水分离装置脱脂槽） 抽气装置，目的乃除去酸雾气体。抽气主要为抽出酸洗槽之盐酸气，次要目的为抽出脱脂槽之 热气。抽气主要为抽出黑化、反应槽之酸气，次要目的为抽出磷化槽之热气。 磷化处理液曝气沉降装置，目的乃除去磷化槽内的铁分及沉渣。将磷化槽之底部沉渣及处理液以 流量控制阀与液位差的方法，直接流到曝气槽内进行除铁分的工作，达到降低铁分的目的。再用帮浦将此
23、含有大量沉渣之工作液打入沉降槽内，经过沉降处理后澄清的磷化处理液，再以液位差的方法流到磷化槽 内，成为循环之系统。 （流程：磷化槽曝气槽沉降槽磷化槽） 纯水装置，目的乃减少磷化污染度，提高品质。 （流程：纯水装置热纯水纯水槽水洗槽） 防锈油澄清装置，目的乃油水分离并澄清。 （流程：防锈油槽澄清装置防锈油槽） 【注意事项】 每个槽内放置铁架台，放置于各处理槽之中央位置。即水洗槽之铁架台长为 80100cm，宽为 80100cm，高为 30cm。脱脂、磷化槽之铁架台长为 260320cm，宽为 80100cm，高为 30cm。纯水洗、 QQ:16428381 第 6 页 共 6 页 防锈油之不锈钢
24、架台长为 80100cm，宽为 80100cm，高为 30cm。 注：酸洗、黑化、反应、表调槽内不放置。 槽体材料：不加热的槽以耐酸塑料板为材料。如酸洗、黑化、反应、表调、水洗、纯水洗。加热 的槽以不锈钢或碳钢板为材料。如脱脂、磷化、防锈油。热水槽必须以不锈钢板为材料。 水洗槽之水洗水以溢流的方式进行。即后段水洗槽以清水注入，清水管直接插入槽底，利用液位 差再进入前段水洗槽，最后排入水沟。并且于每个水洗槽底部放置空气管路，造成搅动以加大水洗效果。 注：水洗的效果与品质成正比关系，绝对不可忽视。正常处理吨螺丝得用上.吨的清水。 蒸气加热是必须的，锅炉的蒸气压力要保证。脱脂 8090，磷化 8590，防锈油 4555。 蒸气管之排气后的热水可以放入后段水洗槽内使用。即脱脂槽的放入脱脂后第二个水洗槽，磷化 槽的放入磷化后第二个水洗槽，热水、防锈油槽的放入磷化后第二个水洗槽。此动作可以使品质提高。 每日工作时，必须确定酸洗槽的温度至少有 40以上。可以使用蒸气管直接加热，温度达到时立 即拔除蒸气管。如果酸洗不良，就会直接降低磷化品质。 如果要加速油的干燥程度，除了选择较为快干的防锈油外，还必须在离心机的上方以热风送入， 特别是室外温度低的时候。 特别注意渗碳热处理的工艺，这在酸洗的工程上可以很清楚的知道。不规范的渗碳热处理工艺， 对磷化处理造成很大的负担，甚至导致失败的苦果
