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弹簧表面磷化处理
2014/8/15 10:00:45

                                                        华尔赛弹簧/小胡
 
    弹簧在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使表面生成一层磷酸盐或磷酸氢盐的结晶膜层的方法,称为磷化处理。
    经过磷酸盐处理后,弹簧表面就生成了具有晶粒结构的磷酸盐保护层。保护层的外形、构造与性质,取决于磷酸盐处理溶液的酸度及其温度。如果温度低或酸度较高,则所得的磷酸盐保护层将是粗糙而不光滑的,即是粗晶结构的保护层。相反,在磷酸盐处理过程中,如果酸度较弱,而且把溶液温度严格控制在一定的范围内(96—99、),则由于铁盐在溶液中的浓度比较低,这时得到的保护层,就具有微晶结构,摸起来是光滑的,但不具光泽。
    磷化膜的外观呈暗灰色或灰色,不甚美观。但是,它具有显微孔隙,对油漆及油类有很好的附着力。所以,为了提高磷化处理保护层的抗蚀能力,弹簧表面在磷化处理后,一般应再涂上各种各样的油漆、涂料或黄油,也可为了美观,涂一定的着色剂。
    磷化膜的厚度远远地超过氧化膜的厚度,其抗蚀能力为氧化膜的2—10倍以上。磷化膜的厚度与磷化溶液的成分和工艺规范有很大的关系。它的厚度一般为5—15μm,但是对改变弹簧材料的截面尺寸影响甚微,因为在磷化膜生成的同时,基体金属表面也部分溶解在磷化溶液中。
    磷化膜在一般大气条件下以及在动、植物、矿物油类中均较稳定,在某些有机溶剂(如苯、甲苯等)中,也较稳定。因此,在上述介质中工作的弹簧,可采用磷化膜作保护层。但是,磷化膜在酸,碱、海水、氨水及蒸汽的浸蚀下,不能防止基体金属的锈蚀,若在磷化表面浸漆、浸油后,则抗蚀能力可大大提高。
    磷化膜在400—500℃的温度下,可经受短时间的烘烤。过高的温度能使磷化膜抗蚀能力降低。因此,某些在高温下工作的弹簧(如炮弹发射部分的弹簧)都采用磷化处理。
    磷化膜的缺点是硬度低,机械强度弱、有脆性。经磷化处理的钢片,弯曲变形180°时,常常有细小裂纹出现。另外,在磷化处理中会产生大量氢气,因此,经磷化处理后的弹簧具有氢脆现象,一般应经过去氢处理。
    磷化处理所需的设备简单、操作方便、成本低、生产效率高,再加上磷化膜的上述特点,因此,它也是弹簧表面处理的常见方法之一。