谈一谈钢铁表面各种化学转化方法的特点和防腐应用

谈一谈钢铁表面各种化学转化方法的特点和防腐应用

        钢铁表面在除油除锈之后，有时不能立即涂漆，为防止重新生锈和提高涂膜的附着力，常通过一定的化学处理，使钢铁表面形成一层保护性的薄膜，常用的方法有氧化、磷化和钝化等三项，其特点和应用情况如下；
1、氧化

       通过氧化处理可使钢铁表面生成保护性氧化膜，此氧化膜的内层为ＦｅＯ，外层为Ｆｅ２Ｏ３，且呈现出不同的颜色，因此又称“发蓝”处理。计有热氧化、碱性氧化和酸性氧化等三种方法，其中以碱性氧化法用得最多。随所用氧化剂的不同，钢铁表面氧化膜的色泽各异。若氧化剂为碱金属硝酸盐、铬酸钾、亚硝酸钾、草酸盐等，则其氧化膜的色泽分别为无光深黑色、略带微红的黑色、浅蓝发黑（有光）、美丽的蓝色等。
2、磷化

        用磷酸或磷酸盐（酸式磷酸盐即马日夫盐，磷酸氢二锌或磷酸锌等）和硝酸锌等配制的水溶液，在室温或加温下将金属制件浸入，使金属与酸及盐相互作用，在表面产生一层不溶于水的灰色薄膜，这种处理方法称为磷化。磷酸盐和硝酸锌的一般比例，常温时为１：３～４加温（６５～７０℃）时为１：２左右。可按制件要求不同适当选择。磷化处理的方法很多，可分为浸渍式、喷射式和电化学磷化等。每一种磷化又分为高温磷化、中温磷化和低温磷化等三类。磷化处理包括磷化的前处理、磷化和磷化后处理等十余道工序。在磷化处理过程中，除对各种槽液成分及磷化工序检验之外，尚需作磷化工件和磷化膜抗腐蚀性能的检验，应按国家标准ＧＢ6807－2001中的规定进行，若不合要求，可酸（硫酸）洗或碱（苛性的）洗后重新磷化。
      磷化膜一般厚１～１０微米，在磷化膜形成时，钢铁基体仅有极轻微的溶解，所以磷化处理后的零件尺寸不变。磷酸锌盐磷化膜是针状结晶，可增强涂膜和金属的附着力，而且还具有很好的耐腐蚀性、耐热性和电绝缘性，因磷化处理所用的设备简单操作容易，成本低廉，生产效率高，因此已得到广泛应用，特别是在普通碳钢的处理中应用广泛。
       因为磷化膜具有较好的绝缘性，所以凡需电泳涂漆的构件磷化时，必须采用适当配方，尽量使磷化膜细密而薄，并在电泳时适当提高电压以获得良好的效果。
3、钝化处理

       用铬酸盐溶液与金属作用在其表面生成三价或六价铬化层的过程，称为钝化，亦名铬化。多用于铝、镁及其合金的处理，对钢铁也能形成铬化层，但很少单独使用，常和磷化配套使用，以封闭磷化层的孔隙，使磷化层中裸露的钢铁钝化，以抑制残余磷化加速剂的腐蚀作用，进一步增加防护能力。钝化时一般用重铬酸钾溶液（2~4克／升，有时也加入1~2克磷酸），在80-90摄氏度浸啧2-3分钟取出,水洗即可.
       为了缩短表面处理工时，减轻劳动强度,提高劳动效率，已开发和应用了很多综合处理方法，主要有：除油、除锈"二和一"处理,除油、除锈、磷化"三和一"处理，除油、除锈、磷化、钝化“四和一”处理，在生产实践中均已收到较好的效果。其配方、其配方、处理温度和时间等，根据具体要求都有所不同。

氧化：在钢铁表面形成含FeO和Fe2O3的氧化膜，又称"发蓝"处理，有热氧化、碱性氧化和酸性氧化方法，碱性氧化应用较多。氧化膜可根据不同氧化剂呈现出不同颜色，提高耐蚀性和涂装前的处理效果。

磷化：利用磷酸或磷酸盐溶液，在室温或加温下处理钢铁表面形成灰色、不溶于水的磷化膜。磷化膜厚度一般为1-10微米，具有良好的耐腐蚀性、耐热性和电绝缘性，提高涂膜与金属的附着力。

钝化：使用铬酸盐溶液在钢铁表面生成三价或六价铬化层的处理方法，常用于铝、镁合金，也能用于钢铁。钢铁常配合磷化使用，封闭磷化层孔隙，提高防护能力。

其他：为提高效率和降低成本，发展出除油除锈磷化钝化等一体化处理方法，具体条件取决于工件要求。
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