锌系钢材磷化工艺研究

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目前,随着国民经济的快速发展,钢铁已成为人们现代生产、生活中必不可少的金属材料。由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响,与周围的介质发生化学反应,生成锈蚀,使后处理的质量无法保证,从而缩短使用寿命。金属表面磷化处理是在酸性磷酸盐溶液中进行化学处理,在其表面生成一层难溶的磷酸盐膜层,它能大大提高涂层的耐蚀性和附着力,在各行各业得到了广泛应用,尤其是汽车、家电和建材领域。 本文研究了多种钢铁板材混槽前处理的工艺问题,通过正交试验和工艺优化,得到一套优化工艺参数,指导涂装生产线,较好的解决了企业生产中遇到的实际工艺难题,从而提高生产效率,降低涂装成本。实验结果显示:化学成分差异较大的冷轧钢板,最佳线上工艺参数为:FA0.6~0.9点、TA18~24点AC1.0~1.5点、PL-Z0.1~0.2﹪;电镀锌板和冷轧板混线涂装的最佳脱脂工艺参数组合为:碱度12点、温度60℃、时间2.5min;最佳的磷化参数为:FA0.5点、TA18点、AC2.0点、温度50℃。 工作液在长期使用过程中积累的有害元素会导致磷化液失效,其处理液会对环境产生污染、增加制造成本等。本文从延长磷化体系使用寿命,降低污染的角度出发,根据不同的使用条件及要求,采用正交试验,优化磷化工艺条件,研究了磷化体系中有害离子对磷化膜质量及涂层附着力的影响,提出了磷化体系中杂质离子的控制范围:Al3+90ppm,Cl-100ppm,AD用量为1.5﹪,Zn2+0.8~1.6g/L,并建立磷化体系中相关离子的检测方法及排除方案。 本文还初步探讨了稀土化合物对所得磷化膜外观、膜厚和耐蚀性的影响。结果表明:采用含稀土化合物的磷化促进剂,磷化膜的耐蚀性得到显著提高。
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