紧固件磷化膜提高品质的经验

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磷化膜外观呈暗灰色或黑色，它具有微孔结构，经填充、浸油和涂漆后，紧固件在大气环境下具有较好的抗蚀性。
1 @  f! [+ W5 R1 [0 X+ j用于防护的磷化层，其耐蚀性主要取决于磷化层的种类、厚度及其后处理方法的选用。 在一般常温环境或简单形状的钢铁紧固件的磷化处理，只要选择适当的膜厚和后处理工艺即能获得满意的耐蚀效果。如锌系磷化膜层盐雾试验耐蚀性能如表所示。
4 L0 X% s+ a* Y4 R4 s, S' k　　　　　　　　　　锌系磷化膜层盐雾试验耐蚀性能
" l* [" q6 y7 q: a( v$ g* I% [, a8 ]材料
' R2 `) e! Z' W& w7 o! ]0 \红绣出现时间/h
未处理零件
0.5
钢+防锈油
15.0
" x3 O+ V: i6 j! s+ u: J  F9 V- z2 K钢+锌系磷化膜
+ h7 D$ _; g1 J  }( _4.0
钢+锌系磷化膜(16/gm2)+防锈油
# s1 M' t0 u2 w5 Z% H550.0
' ^9 O1 J, C: S钢+锌系磷化膜(40/gm2)+防锈油
. j# o2 ^& S2 y4 `800 ． 0
可以看出，单纯的磷化层耐蚀性能有限，经过防锈油后处理的磷化层有较强的耐蚀性能，这种后处理与磷化膜间存在交互作用，磷化膜厚度的增加能显著提高耐蚀性能。
实践证明，某些高强度紧固件在磷化处理后需要接受驱氢、涂装等工序的高温烘烤，烘烤后的紧固件磷化层常因失去原有的耐蚀能力，而达不到预期的防护效果。研究表明，在高温作用显示的耐蚀性能将呈下降趋势的变化。
1 [9 ~& ?! |7 _$ b  W在不同磷化处理温度得到的最终磷化膜厚度有明显差异，高温磷化膜层最厚，中温次之，低温磷化膜厚度最薄，其耐蚀性也随之降低。
高温磷化在 90 ～ 98 ℃的温度下进行处理时间为 10 ～ 20min ，其优点是膜层耐蚀性、结合力、硬度和耐热性都好，磷化速度快。缺点是溶液在高温下工作，挥发量大，成分变化快，磷化膜容易夹杂沉淀物，结晶粗细不匀，且能耗大。
' M- {# }# g5 Y中温磷化在 50 ～ 70 ℃的温度下进行，处理时间为 10 ～ 15min ，其优点是膜层耐蚀性接近高温磷化膜，溶液稳定，磷化速度快，生产效率高，缺点是溶液成分比较复杂。
, Q* G) Q/ X8 m( ]2 n% F4 q6 u( R; J低温磷化在 15 ～ 35 ℃的温度下进行，处理时间为 20 ～ 60min ，其优点是溶液一般不需加热，节约能源，成本低，溶液稳定。缺点是膜层耐蚀性不如高、中温磷化膜，耐热性较差。由于处理时间较长，所以生产效率低。
) m4 n; Q1 r6 s5 j, f% S3 D生产实践中，对于高强度紧固件≥ 10.9 级要获得优良的磷化膜，除了必须选择高温磷化工艺外，还须正确选择磷化膜的种类，不同种类的磷化层其防护性能不一样，尤其是经过 150 ～ 170 ℃烘烤后耐蚀能力的差别就很大。
0 X8 U! N' d& Z2 n# a2 g- L/ b# V磷化层种类
锌系
* u8 ^' Z& e5 b: O锰系
膜层厚
$ K/ @9 k4 s- ^  ~( S24 ～ 30g /m 2
紧固件材料
SCM435
ML40Cr
+ ~0 f, u1 _# ~! r" q出现红锈时间(h)
未经烘烤
480
. ]4 s0 y% G9 F# k: y480
烘烤 160 ℃× 8h
0 |2 e; T& X1 ~! R* V1 L2 G200
480
3 |: R# H. n& e0 n' o% Z2 }后处理： 未烘烤+防锈油;烘烤驱氢＋防锈油;
6 }+ C9 ^. P% A7 j& E4 M如常用的锌系、锰系磷化层在未经高温烘烤时耐蚀能力的差别很小，一旦经烘烤处理，差别就很大。
; A0 y7 U; i% A  E! S( F! v8 M在较长时间高温烘烤下，磷化膜孔隙填充剂将挥发，而较薄磷化膜层的孔隙率较高，同时缺乏曲折的孔隙结构致使填充剂的挥发更为显著，耐蚀性能急剧下降。
据文献介绍，锌系磷化膜层加热到 170 ℃以上将逐渐失去耐蚀能力，在 200 ℃下烘烤 4h 对锰系膜层无影响，但会损害磷酸锌膜层的某些特性，如膜重率。
0 ~* S8 K3 p8 ?  E2 V' d3 y综上所述，在接受驱氢高温烘烤作用的紧固件表面，高温磷化层对中温磷化层的耐蚀能力的优势大，高温磷化的锰系磷化层的耐蚀性明显好于常用的锌系磷化层，对于自攻螺钉、自攻锁紧螺钉是首选的工艺方案之一。
6 W5 r3 m+ [  F9 r1 m) {3 P文章关键词： 紧固件