表面磷化皂化工序作业指导书.doc

表面磷化—皂化工序作业指导书
本作业指导书适适用于表面处理作业班对紧固件产品进行表面磷化或皂化处理工序指导。磷化膜多孔, 材料经磷化—皂化后可吸附大量润滑油而降低磨檫, 对原材料改制及半成品勒光、 缩杆起到很好润滑作用, 成品表面防腐、 耐蚀耐磨性能尤为显著。
一、 表面磷化—皂化工艺步骤及关键点:
〈一〉工艺关键点:
1、 磷化: 也称磷酸盐处理, 是将工件置于中温锌钙系磷化液（本企业所用磷化液）中, 在短时间内工件表面形成一层浅灰色至深灰色、 难溶于水、 细而致密磷酸盐薄膜——锌磷化膜过程。
2、 皂化: 是将已磷化好工件置于含有16-18碳饱和脂肪酸皂、 减磨极压剂及助剂拉拔润滑剂皂液中, 皂液中以上成份与工件表面锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层。该膜层增加了工件加工变形区塑性厚度, 在模具孔和加工材料间形成润滑膜, 可大幅度减小热量, 预防金属烧结、 熔粘等; 因为在拉模和拉件间它能起到减磨介质和塑性作用, 从而提升拉拔产品表面光洁度和加工精度, 降低拉拔工具和拉拔模间磨损并预防损伤。本品易从工件表面除掉, 对产品热处理和退、 回火质量无不良影响。
〈二〉工艺步骤:
1、 磷化: 工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗（80℃以上）—干燥—上油（油温150℃以下）
2、 皂化: 工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗—皂化—干燥
二、 磷化—皂化作业
〈一〉、 准备工作
1、 设备检验: 作业前对所用作业设备进行全方面检验, 检验作业设备是否完好, 若有问题应立刻排除。
2、 阅读工艺文件和生产指令: 接到任务后, 应仔细阅读工艺文件和生产指令, 根据工艺步骤进行作业按排, 并保持工艺文件和生产指令清洁和完整。
3、 原料准备: 根据生产指令要求, 依据产品数量多少, 准备对应化工原料, 尽可能做到化工原料不浪费。
4、 穿戴和准备必需安全防护用具和工位器具, 准备作业。
〈二〉、 磷化作业
1、 除油: 对产品表面有油产品, 必需在除油槽中充足除油。
2、 酸洗:
2.1酸洗前产品表面不许可有油, 酸洗时要不停搅动酸液（即不停上下活动料筐, 以确保酸洗效果）。
2.2尽可能缩短酸洗时间, 避免氢脆和严重腐蚀现象发生。
2.3酸洗后送到流动清水槽内清洗, 要确保清洗效果, 并避免酸洗液进入磷化槽而造成磷化液酸度过大, 影响磷化效果。
3、 磷化
3.1配制磷化液: 本品是一个中温锌钙系磷化液, 该品可在短时间内使被处理钢铁工件表面形成一层结晶细而致密磷化膜, 膜呈浅灰色至深灰色, 磷化膜细致均匀、 耐蚀耐磨性能好。首次配制时注入洁净自来水于耐酸材料制成处理槽内, 升温到40～50°C, 按11%(体积比)百分比加入浓缩液, 充足搅拌均匀。继续加温到工艺温度（55～75℃）, 并确定酸度后即可开始作业。
3.2磷化:
3.2.1将酸洗好工件水洗洁净后放入配制好磷化液中进行磷化, 磷化液温度控制在55～75℃, 时间控制在30～40分钟（磷化时间可随温度或浓度升高合适缩短, 反之延长。如温度在50～65℃时, 时间可控制在20～30分钟）。磷化过程中应定时上下左右抖动料框, 使工件表面洁净, 反应均匀。
3.2.2使用过程中, 槽液浓度及液面会不停下降, 每补加浓缩液后, 必需检验总酸度TA和游离酸度FA并立刻调整, 使其值在要求范围（游离酸度FA: 1.0～2.5之间, 总酸度TA: 15～25之间, 酸比控制在10～15之间）内方可作业。调整方法是: 少许数次加入浓缩液,来维持磷化液中总酸度和游离酸度平衡。（每补加一桶磷化液, 游离酸FA升高0.075～0.1, 总酸TA升高0.5～1.0）。酸度检验方法见“三”
4、 热水洗——对不进行皂化产品, 用80℃以上热水洗净后干燥
5、 涂油——热水洗净干燥后产品最终油封处理, 油温160℃以下。
〈三〉皂化作业
1、 将皂粉、 硬脂酸(润滑剂)加入40～50℃温水中(按1/20（润滑剂/水）, 使皂粉和硬脂酸全部融化。皂化液油度≥2.2, PH值7.5～8.5。
2、 将皂化液继续加热至65～75℃, 将磷化好工件水洗洁净后放入皂化池中开始进行皂化作业, 时间约10～25分钟。皂化过程中应定时上下左右抖动产品, 使工件表面洁净, 反应均匀。
〈四〉清理
1、 产品处理完后, 应立刻清理作业, 常常保持现场清洁。
2、 检验设备良好程度, 为下次作业做好准备。
3、 清理并存放好剩下化工原料, 并放置到要求存放点, 以备下次作业所用。
三、 磷化—皂化注意事项、 检验方法及技术参数
〈一〉注意事项:
1、 磷化液、 皂化液温度
温度对磷化及皂化反应影响很大。磷化液温度越高,磷化层愈
厚,结晶愈粗大,温度过高,还轻易生成白色磷酸盐沉积,影响磷化质量,工效低; 皂化液温度不可超出要求值上限, 不然溶液轻易溢出; 温度不可超出要求值下限, 不然影响润滑和防锈效果。
2、 磷化液总酸度及游离酸度:
总酸度TA过高, 反应过快, 膜层厚, 疏松; 过低, 则反应慢,
结晶粗, 难成膜。总酸度TA应控制在15～25之间。
游离酸FA过高, 工件表面形成膜层薄, 疏松泛黄, 易掉膜, 反应不停止; 过低,则成膜性差, 易粉化, 沉渣多 。游离酸度FA应控制在1.0～2.5之间。
总酸度与游离酸酸比控制在10～15之间
3、 杂质: 杂质会对磷化膜形成和膜质量产生影响,Cl－影响较大,其含量不能超出5g/L,同时应注意油脂,有油脂时,磷化膜不均匀,出现花斑。生产一个周期,待溶液澄清后,清理掉槽中沉淀物及漂浮油脂。
4、 装料
装料时工件之间应留有一定空隙,不然接触面上没有磷化层或皂化膜生成。若出现这类情况,工件应进行挑拣后重新处理。
〈二〉检验方法及技术参数:
1、 磷化液酸度检验方法:
1.1总酸度TA: 用10ml吸液管吸收10ml处理液到250ml三角烧杯中, 加50ml蒸馏水摇匀, 加2～3滴酚酞指示剂, 用0.1N NaOH溶液滴定, 颜色从无色到粉色为终点, 所消耗NaOH溶液ml数为总酸度点数。
1.2 游离酸度FA: 用10ml吸液管吸收10ml处理液到250ml三角烧杯中, 加50ml蒸馏水摇匀, 加2～3滴溴酚蓝指示剂, 用0.1N NaOH溶液滴定, 颜色从黄色到蓝紫色为终点, 所消耗NaOH溶液ml数为总酸度点数。
2、 磷化液关键技术工艺参数:
序号
1
2
3
4
5
项目
配 比
(V/V)
总酸度(TA)
游离酸度(FA)
处理温度(℃)
磷化时间(min)
工艺参数
1: 8
40～60点
4～6点
55～75
5～20
3、 皂化液关键技术工艺参数:
序号
1
2
3
4
5
项目
配 比
(润滑剂V/水V)
油度
PH值
处理温度(℃)
皂化时间(min)
工艺参数
1:20
≥2.2
7.5～8.5
65～75
5～20