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磷化工艺在盘条表面处理中的应用

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-19  浏览次数:1205

磷化是在含有磷酸、磷酸盐的溶液中处理盘条,使盘条表面通过化学反应,产生具有中等防腐蚀作用的磷酸盐保护膜的过程。

 

1磷化工艺

 

磷化的种类很多,高碳钢丝采用中温(65~80℃)锌盐磷化,时间4~7min,具有溶液稳定,磷化膜牢且厚的特点。

 

2磷化液指标

 

磷化液有3个主要指标:总酸度、游离酸度和酸比。

 

2.1总酸度是磷酸盐、硝酸盐和游离酸度的总和。如果过高,则产生的沉渣和粉末附着物多。

 

2.2游离酸度是指磷化液中游离磷酸的含量。酸度过高或过低,都不利于成膜。

 

2.3酸比是总酸度和游离酸度的比值,总酸度沉积性强,游离酸度侵蚀性强,因此控制好酸比,能够控制总酸度和游离酸度的相互关系,磷化工艺最佳酸比为5~8。

 

3磷化膜

 

磷化膜是钢与磷化液间化学反应的产物,这层膜具有“耐高温、耐高压、可塑性和吸附润滑剂”的特性。这种具有微孔结构的磷化膜富有延展性,可作为高碳钢丝拉拔生产时润滑剂的载体,提高钢丝拉拔时的润滑效果。钢丝在连续拉拔时,会在模具中产生大量的热量,磷化膜能耐400~500℃的温度,可以有效地带入润滑剂,降低钢丝与模具间的摩擦力,延长模具寿命。

 

4磷化膜厚度

 

磷化膜厚度(δ)是十分重要的指标,厚度不同会影响拉拔的效果。膜太薄,起不到吸附润滑剂的作用;膜太厚,在拉拔时易“叫模”,影响拉拔速度。不同企业、不同的拉丝机对磷化膜厚度要求不同,因此磷化工艺参数的选择也不同。以¢12.5mm磷化总表面积为118cm2的盘条为例介绍一种磷化膜测定方法。

 

磷化膜的厚度可采用溶解称重法测定:将50gCrO3溶解在1000mLH2O中配制成溶液,取5根300mm长磷化盘条放入该溶液,加热至70~80℃后退膜15min,称重并计算单位面积膜层质量:

 

ρA=(m2-m1)/S×10

 

式中:ρA——磷化膜面质量,g/m2;

 

m1——退膜后盘条的质量,mg;

 

m2——磷化后盘条的质量,mg;

 

S——磷化盘条的总表面积,cm2。

 

取5个盘条的平均值。

 

对于连续式拉丝机,拉拔速度在6~7m/s,通过跟踪不同磷化膜厚度的拉拔效果,当磷化膜的厚度为10~15μm时效果较佳。

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