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活塞销毛坯磷皂化工艺研究 王凯杰 浙江 314300 【摘要】活塞销坯料磷皂化质量不稳定，磷皂化膜厚薄不均匀是由磷化质量不稳定造 成的，减少不合格品的出现，关键在于控制坯料的磷化质量。影响磷化的质量因素有：磷 化温度、磷化溶液浓度、总酸度与游离酸度的比例，材料的化学组成，零件表面状况和清 2- 一 洗方法，磷化溶液里的SO 、C1 等杂质的含量等。本文通过对磷化机理及影响产品磷皂化4 质量的原因进行分析，也对磷皂化的工艺过程进行了简单的探讨。 【关键词】活塞销； 坯料；磷皂化 中图分类号：TG314.4 文献标识码：A 文章编号： 前言 在生产内燃机零配件时，为节约原材料，在活塞销加工中，通常采用冷挤压 加工成型，为提高工件塑性，在冷挤压时便于金属流动，坯料容易脱模，冷挤压 工艺加工之前，必须很好地对坯料进行润滑处理，即对工件进行磷化，皂化。 一、 磷化机理及影响产品磷皂化质量原因分析 活塞销坯料磷化膜的厚薄，晶粒大小，与皂化膜生成的质量密切相关。磷化 膜越厚，皂化膜越容易附着。磷化质量的好坏决定活塞销坯料的磷皂化质量，因 此，研究磷化机理对磷皂化工艺有着非常重要的意义。 1、磷化反应机理 （1）酸蚀反应 金属表面与磷化液发生的第一反应是将某些金属从表面溶解下来的酸蚀反 应。不同的磷化液对钢的酸蚀速度约 1-3 g/m;作厚膜磷化时,酸蚀反应速度还2 要求高许多。酸蚀反应对形成涂膜非常重要，因为它既可净化金属表面、又能提 高漆膜的附着力。酸蚀反应发生时,由于金属表面的溶解,所以紧靠表面的磷化液 中的游离酸被消耗,金属离子进入磷化液,所溶入的金属离子类型与所处理的基 材有关。在磷化液中添加氧化促进剂可减少酸蚀反应时所生成的氢气: +1 +2 钢表面: Fe + 2H + 2Ox → Fe + 2HOx +1 +2 镀锌钢表面: Zn + 2H + 2Ox → Zn + 2HOx +1 +3 铝表面: Al + 3H + 3Ox → Al + 3HOx (2）磷化反应 在磷化液中所发生的第二个反应是磷化。由于在金属与溶液的界面上的游离 酸度的降低、PH升高,金属阳离子就不在以可溶离子形式存在,它们与溶液中的 磷酸盐反应后以磷酸锌的形式沉淀结晶在金属表面。 依据不同的工艺方法,这种晶体可有不同的组成和结构: +2 -1 3Zn + 2H2PO + 4H2O → Zn(PO4)·4HO4 3 2 2 +2 -1 2 2Zn + Fe +2HPO + 4HO → ZnFe(PO4)·4HO +2 2 4 2 2 2 +2 +2 -1 2 2Mn + Zn +2HPO + 4HO → MnZn(PO4)·4HO 2 4 2 2 2 +2 +2 -1