工件磷化和镀锌有什么区别?请具体一点。
镀锌的作用是提高镀件的耐腐蚀性,延长产品的防锈时间。根据工艺的不同,镀锌可分为热浸镀锌和电镀锌两种。
热镀锌又称热浸镀锌、热浸镀锌,是一种有效的金属防腐方法,主要用于各行业的金属结构设施。将除锈后的钢件浸入500℃左右的熔融锌中,使锌层附着在钢构件表面,从而达到防腐的目的。
目前,钢板表面镀锌的主要方法是热镀锌。热浸镀锌是从一种古老的热浸镀锌方法发展而来的。自1836年在法国应用于工业以来,已有170年的历史。但近30年来,随着冷轧带钢的快速发展,热镀锌行业得到了大规模发展。镀锌板中热镀锌板的生产工艺主要包括:原板准备→镀前处理→热镀锌→镀后处理→成品检验等。根据习惯,热镀锌工艺常根据预处理方法的不同分为离线退火和在线退火两大类。
镀锌,又称冷镀锌,是利用电解原理在零件表面形成均匀、致密、结合良好的锌镀层的过程。与其他金属相比,锌是一种相对廉价、易镀的金属,属于低值耐腐蚀电镀层,广泛用于保护钢铁零件,特别是防止空气氧化腐蚀,并用于装饰。
镀锌的化学原理:在含有镀锌液的镀槽中,将经过清洗和特殊预处理的工件作为阴极,阳极由电镀金属制成,两极分别与DC电源的阳极和阴极相连。镀锌溶液由含电镀金属化合物、导电盐、缓冲剂、pH调节剂和添加剂的水溶液组成。通电后,镀锌溶液中的金属离子在电位差的作用下向阴极移动,形成镀层。阳极的金属在镀锌溶液中形成金属离子,以保持电镀金属离子的浓度。镀锌时,阳极材料的质量、镀锌溶液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、沉淀杂质、电源波形等。都会影响涂层的质量,需要及时控制。
热镀锌和电镀锌的镀锌效果虽然相同,但效果相差甚远。由于二者镀锌层厚度相差较大,电镀锌层厚度一般只有20 ~ 30微米,而热镀锌层厚度一般在200 μ m左右,因此镀锌件的耐腐蚀时间比镀锌件短得多。
磷化工艺早期的应用是防锈。钢件磷化形成磷化膜,起到防锈的作用。磷化后工件的防锈期可达数月甚至数年(对涂油工件而言),广泛用于工序间、运输、包装、储存、使用间的防锈。防锈磷化主要有三种:铁系磷化、锌系磷化和锰系磷化。
铁基磷化的主槽液是磷酸亚铁溶液,不含氧化促进剂,游离酸度高。该铁基磷化处理温度高于95℃,处理时间大于30min,磷化膜大于10g/m2,具有除锈和磷化双重功能。这种高温铁系磷化由于磷化速度慢,现在很少使用。
锰系磷化作为防锈磷化性能最好,磷化膜微观结构呈致密颗粒形式,是应用最广泛的防锈磷化。无论有无促进剂,如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂,均可加快磷化成膜速度。通常处理温度为80 ~ 100℃,处理时间为10 ~ 20min,膜重在7.5g /m2以上。
锌系磷化也是一种广泛使用的防锈磷化。通常使用硝酸盐作为促进剂,处理温度为80 ~ 90℃,处理时间为10 ~ 15 min。磷化膜大于7.5g/m2,磷化膜的微观结构一般为针片状紧密堆积。
防锈磷化的一般工艺流程:
除油除锈-水洗-表面调整和活化-磷化-水洗-铬酸盐处理-干燥-涂油或染色处理。
强碱强酸处理的工件会导致磷化膜粗化,通过表面调整和活化可以细化晶粒。锌系磷化可以用草酸和胶体钛进行。不溶性磷酸锰悬浮液可以活化锰系磷化。铁基磷化一般不需要调整活化处理。磷化后,通过铬酸盐封闭可以大大提高工件的防锈性能。如果上油或者染色,防锈性可以提高几倍甚至几十倍。对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机等工件来说,不仅要承受载荷,还要有运动摩擦,这就要求工件能够减摩抗磨。锰系磷化膜具有较高的硬度、热稳定性和耐磨性,磷化膜具有良好的减摩和润滑效果。因此广泛应用于活塞环、轴承支架、压缩机等零部件。耐磨减摩磷化处理温度为70 ~ 100℃,处理时间为10 ~ 20min。磷化膜厚度大于7.5g/m2。