磷化膜的性能检测.docx

公司标准化编码[X96QT-XB89Q8-NJ6Q8-MQM9N]磷化膜性能检测外观外观检测主要指颜色与结晶状态磷化膜干燥后按Q/XG 217-89标准检测对 涂装磷化膜而言，颜色允许变化范围大，无严格规定其中灰色磷化膜在浅灰- 深灰一灰黑范围内变化，取决槽液成分及钢铁种类；彩色磷化膜在纯蓝一金黄 一彩虹范围内变化，取决槽液成分、磷化时间、水洗条件（热水与冷水）、干燥 条件（水洗干燥与不水洗干燥）等，通常认为金黄色磷化膜的耐蚀性最佳;铬磷化 膜在浅绿色一深湖绿色范围内变化功能磷化膜除黑色外，均无颜色要求，其 中黑色磷化膜在浅黑色一深黑色一纯黑色范围内变化，取决于钢材品种（含碳量 与合金元素）、预处理方法、槽液成分（发黑剂为主）、工作条件、油封处理等 只能通过试验，确定黑度范围目前国内能真正达到纯黑色的磷化剂不多见（借 助磷化前预黑化的除外）磷化膜结晶视磷化工艺不同而异涂装磷化膜结晶细致均匀;功能磷化膜结晶较 粗糙允许磷化缺陷:轻微的水迹、钝化痕迹、擦白及挂灰（只允许涂装磷化膜 轻微挂灰，涂装前需擦净）;由于热处理、焊接以及表面机加工状态的不同而造 成颜色和结晶不均匀;在焊缝处无磷化膜不允许缺陷:疏松的磷化膜层;有锈蚀 和绿斑;局部无磷化膜;表面严重挂灰。

膜重涂装磷化膜膜重1-5g/m2（其中静电喷涂和电泳漆的磷化膜重.5g/rn2最佳）； 功能磷化膜膜重±6. 5g/m2膜重按Q/XG 217-89标准检测测试方法是将25 一 400cm2干燥的磷化膜样板在天平上称量（精度士 0. lmg），然后在化学退膜 溶液中退除膜、水洗、干燥后称重，从第二次差值中即可算出磷化膜单位质 量，允许误差士 3%W=p1-p2/s*10式中，W为磷化膜单位质量，g/m2； p1为磷化后试样重，Mg； p2为退膜后试 样重，mg； S为磷化试样的总面积，cm2取三块试样的平均值为膜重所用 试样的面积可根据磷化膜单位质量选择膜重小于lg/m的试样，总面积不应小 于300cm2；膜重1-log/m2的试样总面积不应小于200cm2在钢铁基体上的磷 化膜的除膜液为三氯化铬50g/L, 80°C,15min在锌基体上的磷化膜的除膜为 铬酐 25g/L, 50° C, 2min膜厚在钢铁上的磷化膜厚度最常用的测定方法是用磁性测厚仪（ES8C3K型测厚仪、 HCC-18A涂层测厚仪、TT220测厚仪 等）和显微镜法（适用测试铝、锌及其合金 上的磷 化膜厚） 用指甲划可以粗略检查磷化膜厚度。

用指甲以足够的力划磷 化膜时，表面有白色的划道出现若划道粗，表示磷化膜厚 且疏松;划道细， 表示磷化膜薄而紧密也有的磷化膜无划道出现，表示磷化膜极薄亦细致 涂装磷化膜要求厚度薄，太厚会影响与涂层的配套性如作为粉末涂层的底层 时，膜厚、电阻大，影响上粉率，涂层薄而功能磷化要求膜厚（如冷挤钢棒磷 化膜厚10丝左右），只有达到规定的厚度，才能发挥最佳的功能作用磷化前 处理是影响磷化膜厚度的主要原因之一膜厚与膜重换算关系:膜厚1 一 2» m,膜重 I -2g/m2 ；膜 厚 2-4 u m,膜重一 4. 4g/m2；膜厚 4 - 6 口 m，膜重 6 一 9g/ m2;膜厚 6um,膜重 12g/m2耐蚀性 耐蚀性分磷化膜的耐蚀性和涂膜的耐蚀性前者适用功能磷化（磷化膜+皂化膜+ 油膜或磷化膜+防锈膜+油膜）,后者适用涂装磷化（磷化膜十钝化膜十涂层或磷 化膜+涂层）仅对部分功能磷化膜的耐蚀性提出了严格的要求,如少数出口产 品工件磷化后不允许油封,规定工件在出口海运期间不能锈蚀（运期＞1个月） 也有少量汽车轮胎紧固件磷化后不允许油封,只能皂化处理,要求防锈期1年 左右其他紧固件磷化后油封，要求耐中性盐雾试验72h（包括其他出口磷化工 件）。

对于涂装磷化膜的耐蚀性要求不高,况且耐蚀性好的涂装磷化膜,其涂 装性反而不好磷化膜的耐蚀性检测分为下列3种方法①氯化钠腐蚀法按 GB 6817-96标准将磷化好的试样在干燥的室内放置48h后浸入3%的氯化钠 （NaC l）水溶液中，在15-25°C环境下保持1h，取出洗净、吹干、目视检查，试 样表面不应出现锈蚀（棱边、孑L、角及焊缝除外）②硫酸铜点蚀法按GB 5936-86标准将硫酸铜溶液点在处理好的试样上，观察出现红色腐蚀点的时 间（启动秒表计时）点蚀溶液为：硫酸铜（CUS04 ・5H20） 41g/L;氯化钠（NaCI） 35g/L； 0. lmol的盐酸（HCl） 13mL/L（取分析纯盐酸900mL;以蒸馏水稀释至 1L）.涂装磷化膜耐硫酸铜溶液点蚀时间无明确规定或供需双方协商确定涂装 磷化膜耐硫酸铜溶液点蚀时间与磷化膜体系有关， 磷化膜体系与膜层耐硫酸铜点蚀时间的影响磷化膜体系耐硫酸铜点蚀时间磷化膜室内挂片时间轻质锌-铁磷化膜（水 洗）1-3min3-4周不生锈普锌磷化膜W25s8周不生锈低锌含锰磷化膜±30s8周以上不生锈轻质锌一铁磷化膜耐硫酸铜点蚀时间优于锌系磷化膜；而耐大气腐蚀时间差于 锌系磷化膜；功能磷化膜耐硫酸铜点蚀时间大于等于分钟为合格。

3盐雾试验 法：为了考察涂装产品和部分功能磷化膜的的抗腐蚀能力需要进行中性盐雾试验「（参见GB/T 10125- 1997标准）推荐的 试验周期为 48h, 72h, 96h, 144h，168h, 240h, 480h, 720h, 1000h如磷化 膜与阴极电泳涂层的耐中性盐雾试验指标1000h（检验依据HG/T 3952-2007阴 极电泳涂料B类），其划线处起泡、底材单向锈蚀蔓延和附着力损失的涂膜不超 过2mm，未划线处无起泡、底材生锈等破坏现象为合格（该涂层厚度为18-22u m）应该指出，盐雾试验结果不能作为被试产品或工件在使用中的耐蚀性的直 接指南但是，人们很想了解耐盐雾试验时间与耐大气腐蚀年限的对应关系 尽管缺少可靠的数据，仍有粗略判断标准如某空调器厂，采用锌一锰一镍磷 化膜作为粉末喷涂的底层（纯聚酯粉末），若涂装产品耐盐雾试验500h，相当于 耐大气腐蚀5年，耐海洋性气候腐蚀3年又如铝合金压铸件经化学氧化或无 铬钝化，耐盐雾24h，相当于耐海上运输1个月不锈蚀（以上判 断方法仅供参 考）影响磷化膜耐蚀性的因素如下①磷化时间磷化膜的耐蚀性随着磷化时间的延长呈现先增后减的趋势。

这是 因为膜重随时间延长先增加后减少的缘故添加剂对提高磷化膜耐蚀性起决 定性作用如添加适量的锰离子会明显提高磷化膜的耐蚀性 ②空气湿 度磷化膜的耐蚀性随着空气湿度的增大而降低即表现为磷化膜耐硫酸铜 溶液点蚀时间随着空气湿度的增大而缩短③磷化膜厚度原则上松，膜 层越厚，耐蚀性越好但还与膜层的致密性有关如高温磷化膜虽厚，由于 致密性差，孔隙率高，耐蚀性难以提高测得耐硫酸铜溶液点蚀时间小于 34s（无论工件磷化前经表调还是未经表调）④材质含碳量低碳钢徐装产 品的耐盐多性能高于高碳钢涂装产品（后者涂层过早出现气泡）耐磨性 某些功能磷化膜需要做耐磨性试验，可参照5932—86轻工产品金属镀层和化学 处理膜的耐磨试验方法1）湿性摩擦法：磷化试样涂矿物润滑油，经2000磨转动测定锰系磷化膜的 耐磨性为未磷化的3倍；为锌系磷化膜的1倍2）干性摩擦法：在UMT-2 型摩擦试验机上进行上试样为440C不锈钢（62HRC），下试样是被测件， 载荷400g,转速200r/min.测得复合磷化膜（Zn-Mn-Ni-Ca）的摩擦系数为未 磷化试样的.1/4（未磷化试样的摩擦系数为配套性检测磷化膜与电泳涂层的配套性，做随件磷化试样两块 （200mmX 150mm X lmm），分别做耐碱性试验，（阴极电泳）和耐酸性试验（阳极电泳）。

耐碱性试验 是将称量的磷化试样浸在0. lmol/L, ; pH = 12 -13的氢氧化钠溶液中（分析 纯NaOH 4. 5g/L）, 25 一 30° C, 5 一 8min，水洗、干燥后称量，从第二次差 值中算出磷化膜在碱液中的失重失重越大，耐碱性越差耐酸性试验是将称 量的磷化试样浸在pH =3的盐酸中（分析纯HCI，25-30° C, 3 一 5min，水洗、 千燥后称量，从第二次差值中算出磷化膜在酸液中的失重，失重越大，耐酸性 越差此外，还要对电泳涂层外观质量进行试验，在1L烧杯内进行模拟电泳 试验，电泳后水洗固化，目视评定涂层外观质量，并检测涂层各项性能 不仅如此，还需检测磷化膜与烘干腻子的配套性做随件磷化和电泳试样两块 (200mm X 150mm X lmm),刮一层薄原子腻子后在140°C条件下烘干20min,要 求电泳漆膜不随腻子脱落，视为合格奋若发现腻子脱落，表明磷化膜与腻子 配套性差若改为腻子自干，可清除脱落现象，其原因不详并经工艺试验检 测，部分市售磷化剂都存在磷化膜与烘干腻子配套不合格，这与磷化膜中某些 元素含量不足有关 值得指出，磷化膜在电泳漆中的溶解量会对电泳漆液的电 导率产生不利影响，进而降低湿涂膜的附着力。

以电泳X11-65聚丁二烯阳极电 泳涂料为例，当采用轻质铃铁磷化膜时，电泳漆液电导率在3600 - 4300 口 S/cm范围内；改用普锌磷化膜时，电泳漆液电导率上升到4325 - cm之间， 此时出现湿涂膜不耐水洗而脱落其原因是磷化膜溶解下来的 使漆液的电导率 大幅度上升价，随着电导率剧增，:工件表面的电解更加剧烈，大量气体势必影 响湿涂膜的附着力，因而湿涂膜不耐水洗而脱落。