


磷化膜用作鋼鐵的防腐蝕保護膜,最早的可靠記載是英國Charles Ross于1869年獲得的專利(B.P. N o.3119)。從此,磷化工藝應用于工業生產。在近一個世紀的漫長歲月中,磷化處理技術積累了豐富的經驗,有了許多重大的發現。一戰期間,磷化技術的發展中心由英國轉移至美國。1909年美國T.W.Coslet將鋅、氧化鋅或磷酸鋅鹽溶于磷酸中制成了一個鋅系磷化液。這一研究成果大大促進了磷化工藝的發展,拓寬了磷化工藝的發展前途。




熱軋鋼材表面氧化鐵皮熱軋鋼材的可酸洗性和氧化鐵皮的形成一樣與很多因素有關,如氧化鐵皮的粘附強度、鋼的成分、機械變形的種類和程度、氧化鐵皮的結構及厚度、表面污染(例如油脂引起的污染)、表面缺陷、酸洗劑的種類和成分以及酸洗時的工作條件等。下面僅就氧化鐵皮的結構、耐酸性進行分析。在氧化鐵皮中,富氏體只是在靠近鋼板的表面上存在,而鐵皮外層的Fe3O4和Fe2O3,在酸溶液中是比較難于溶解的。但由于鐵皮層存在著裂縫和氣孔(特別是通過破鱗或拉矯之后),酸溶液便能通過這些裂縫、氣孔到達金屬表面和富氏體層;金屬鐵和富氏體的溶解,減少了鐵皮與金屬之間的附著力,并在酸液與金屬鐵反應過程中生成的氫氣的作用下,氧化鐵皮便從基體上脫落。與此同時,難溶的Fe3O4及Fe2O3,也被還原成容易溶解的FeO,從而使氧化鐵皮從鋼材表面上剝離下來。影響酸洗性的另一個重要因素是鐵皮的致密度。富氏體具有tr的大孔隙率,而Fe2O3層及Fe3O4層是致密的,它們會把鐵皮中其他氧化層內的氣孔全部堵死;
從而阻礙了酸液的滲入;帶鋼在冷卻過程中雖然會形成一些裂紋,但也不能保證酸液滲入氧化鐵皮的深處。特別是現化軋機生產的熱軋帶鋼,鐵皮的厚度是穩定的,致密度是比較高的,因此,為了提高氧化鐵皮的可酸洗性,采用破鱗設備增加裂紋仍然是十分必要的。在酸洗帶鋼時會發現,帶鋼尾部(酸洗卷頭部)表面上的氧化鐵皮較容易洗掉。這是因為帶鋼尾部的軋制溫度一般比中部和頭部低30~50℃,并在卷取時受到從卷取機上落下來的水的強化冷卻,因此,帶鋼尾部鐵皮形成的過程結束得較早,氧化鐵皮較薄,而且FeO來不及轉化。最難酸洗的是帶鋼頭部(酸洗帶卷尾部)的氧化鐵皮。這是因為帶鋼頭部氧化鐵皮的形成過程比尾部結束得緩慢,而使氧化鐵皮層加厚的緣故。此外,氧化鐵皮的緩冷促使FeO分解成Fe3O4或Fe2O3,也是造成酸洗困難洗的原因。在帶鋼酸洗時還會發現,帶鋼的邊緣上會出現未洗掉的黑邊,這是因為在帶鋼長度的中部邊緣上,氧化鐵皮冷卻的比較緩慢,而周圍的氧氣到帶鋼表面上的通路較通暢,使這里的氧化鐵皮中Fe203層明顯增加所致。


磷化是常用的前處理技術,原理上應屬于化學轉換膜處理,主要應用于鋼鐵表面磷化,有色金屬(如鋁、鋅)件也可應用磷化。磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。