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高温弹簧的氧化处理和磷化

一 高温弹簧氧化处理
将弹簧放入温度140°C左右,含有氧化剂的氢氧化钠溶液中浸泡一定时间,氧化剂和氢氧化钠与铁作用,生成亚铁酸钠和铁酸钠,再相互反应,生成磁性氧化铁。
   氧化膜层的厚度约为0.6~2μm。氧化膜虽能提高弹簧的耐腐蚀性,但由于膜薄,而且有气孔,所以它的保护能力较差,只能用于在腐蚀性不强的介质中工作 的弹簧。其防腐性能的高低取决于氧化膜的致密程度和它的厚度,因而也就是决定于氧化处理的氢氧化钠浓度、氧化剂浓度、溶液的温度等因素。
   为了提高氧化膜的防腐性和润滑能力,应该加强氧化处理前后的处理。氧化处理前须将弹簧表面的锈蚀、氧化皮、油污、热处理的盐渣、表面接触层等进行彻底的清 除。氧化处理后,通常是将弹簧在肥皂溶液或重铬酸盐中进行填充处理,而后用流动温水洗净、吹干或烘干,最后再上水膜置换防锈油或上一定温度的机械油进行浸 油处理。
  氧化处理对某些热轧弹簧材料的表面晶界有所浸蚀,这在一定程度上会降低疲劳强度,因而,在采作氧化处理时应慎重。
  传统的氧化处理是需要加温进行的。近几年来,国内也有些制造单位使用常温发黑剂,它克服了传统发黑工艺的缺陷,节约了大量的能源。
  发黑剂为蓝绿色浓缩液化,无杂质、无异味、不燃、不爆、不腐蚀,运输安全。
  发黑剂用水稀释,弹簧发黑时常用的稀释比约为1︰5左右。
  发黑剂的操作工艺较为简单,其工艺路线为:去油、漂洗、酸行、漂洗、发黑(在室温下2~5min)漂洗、水膜置换防锈油。要注意的是:一定要把弹簧工件上的油去尽,清洗干净后,才能放入常温剂中进行氧化处理。
  氧化处理成本低、工艺配方较简单、生产效率高、氧化膜有一定的弹性,基本上不影响弹簧的特性曲线,所以氧化处理较广泛地作为成形螺旋弹簧、弹簧垫圈及片弹簧等的防腐和装饰措施。
  弹簧经氧化处理后的质量检验包括外观检查和抗蚀性检查。

二 高温弹簧磷化处理

将弹簧放进含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中,在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜的方法叫做磷化。磷化膜的外观呈暗灰色、灰色或黑灰色、不具光泽。磷化 膜的厚度一般在5~20μm。磷化膜在一般大气条件下较稳定,其抗蚀能力为发蓝膜的6~24倍。磷化膜具有显微孔隙结构,对漆类、油类有良好的吸附能力, 因此磷化常与涂漆等涂覆方法配合使用。在磷化后进行重铬酸盐填充、浸油或涂漆,能进一步提高其耐腐蚀性。磷化膜在动物油、植物油、矿物油中均较稳定,在某 些有机溶液(如苯、甲苯)中亦较稳定。
  磷化膜能耐 400~500°C的高温,因此,某些高温下工作的弹簧,例如炮弹发射部分的弹簧,常用磷化处理。
  弹簧在磷化前最好是采用喷砂处理。经喷砂处理后不能耽置太久,应随即进行磷化。若无喷砂设备,亦可采用化学去油及酸洗方法去除油污。

综合所述:


发黑和发蓝同属于氧化处理的,由于氧化液的不同,最终的颜色呈现出黑色或者兰色,发黑\发蓝是俗称.氧化处理是在工件表面上形成一层致密的保护膜.
磷酸处理就是磷化,工件表面上形成的是磷酸盐的保护膜

1、从工艺来看:
发黑:脱脂→水洗→水洗→酸洗→水洗→水洗→高温(或常温)氧化→水洗→水洗→脱水油→防锈油
发蓝:脱脂→水洗→水洗→酸洗→水洗→水洗→高温氧化→水洗→水洗→脱水油→防锈油
注:高温氧化是以烧碱和亚硝酸钠为原料。常温氧化是以亚硒酸为原料。
磷化:脱脂→水洗→水洗→酸洗→水洗→水洗→【黑化→反应→水洗→水洗→】表调→磷化→水洗→水洗→热水洗→脱水防锈油→防锈油
注:【】内的是黑色磷化工艺,没有【】的是灰色磷化工艺。
2、从防锈效果来看:
发黑、发蓝的耐盐雾试验一般为24小时之内,要达到48小时是非常困难的。
磷化的耐盐雾试验一般为48小时以上,要超过72小时是可以达到的。
3、发黑是高温(143~147℃)氧化处理,原料大多是烧碱和亚硝酸钠等,产生的非结晶性氧化膜薄(0.2~0.5μ)且越擦拭则越亮,一般盐雾试验可达到24小时左右。

磷化是85~90℃处理,原料大多是磷酸、硝酸和氧化锌等,产生的磷化锌铁皮膜结晶厚(6~10μ)且越擦拭则越暗,一般盐雾试验可达到60小时以上。


三、高温弹簧的非金属保护层


  非金属保护层是在弹簧表面上浸涂或喷涂一层有机物质,如油漆、沥青、塑料等,以保护弹簧免遭腐蚀。
  非金属保护层,膜层较厚,化学稳定性好,有较好的机械防腐蚀作用,但硬度较低,易于刮伤损坏,同时膜层有老化现象。