表面处理技术要求规范.doc
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技术文件
文件编号
*****/JS-T-06
标题
表面处理技术要求规范
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B
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8
颁布日期
2014.01.01
实施日期
2014.01.01
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3
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分发号：
/JS-T-06
目次
一.镀NiP工艺规范
二.发黑工艺规范
三.磷化工艺规范
/JS-T-06
一镀NiP工艺规程
1．主题内容和适用范围
本规程规定了对产品部件进行化学镍磷的一般要求。
2.一般要求
2.1所有要求表面镀镍磷的工件，均须严格按照本规程规定的工艺控制程序进行金属表面的处理准备
2.2每一控制程序操作完，均须由质检员对部件表面处理情况进行检查，达到控制要求后方可转入下一程序；
2.3化学镀镍磷的厚度一般要求在0.01mm，由检验员检验测定，符合要求的部件才可办理入库手续、
3.控制程序
3.1除油
待处理部件首先要除去表面油污。
除油效果以破水检查合格的为准。
3.2水洗
将经除油处理后的表面用水冲洗干净；
3.3除锈
除油水洗之后的表面要进行除锈处理。
局部较厚的氧化膜，可用钢丝刷除去。
除锈后金属部件表面要露出金属光泽；
3.4水洗
用清水冲掉经除锈处理的表面锈尘；
3.5电解除油
严格按照电解除没的工艺要求对部件进行电解除油，以除去不良性组织层及前序未除去的金属粉尘，为后序提供一微观粗糙表面。
电解除油后的表面严禁用手触摸。
3.6表面活化处理
严格按照活化处理工艺对电解除油后的部件表面进行活化处理，以除去电解处理后部件表面的钝化膜，生成新的表面，活化处理后用白布擦抹，无黑灰方合格。
4．检验要求
4.1外观：
镀层色泽要均匀，表面光滑；
4.2尺寸：
对重要配合尺寸，对镀层部位的镀后总尺寸进行检验，符合要求。
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二发黑工艺规范
1主题内容与适用范围
本规程规定了常发黑操作程序及要点。
本规程适用于钢、铁、铸铁件的常温表面发黑处理。
2准备
2.1检查待发黑工件的质量
2.1.1工件表面不得有裂纹、磕伤、漆膜和金属镀层。
2.1.2表面不得有严重锈蚀难以去掉的厚氧化皮。
2.1.3工件有装饰性要求时，表面粗糙度应达到,一般应达到。
2.1.4准备好工具、料框及起吊用具、发黑盆或桶等。
2.1.5配制后除锈酸液，一般用10%～15%盐酸水溶液。
2.1.6配制好发黑液，通常用常温发黑原液与水稀释1：
7，若发黑件为铸铁稀释比为1：
12～11。
2.1.7排除脱水封闭油底层水分。
3发黑操作
3.1去油
先用刷子清除工件表面杂质，再按下列方法之一进行处理：
方法A：
将工件浸泡在90～100℃，5～8g/LNa2Co3水溶液中15～20分钟（配备专用除油箱或槽）。
方法B：
用汽油、酒精或丙酮对工件进行清洗。
方法C：
烘烤去油，一般烘烤温度为200℃以下，时间为30～60分钟，在不影响零件性能情况下，烘烤温度允许控制在400℃以下。
除油务必完全、彻底。
3.2水洗
流水漂洗一分钟，若烘烤去油不需此程序。
3.3酸洗
除锈可用10%～15%工业盐酸酸洗5～10分钟，务必将锈除尽。
3.4水洗
流水漂洗一分钟。
3.5发黑
将经过上述处理的工件浸没于配制好的常温发黑液中，上下搅动几次，约2～3分钟即可。
3.6水洗
流水漂洗一分钟。
3.7上油
将工件浸入脱水封闭油，晃动脱水2分钟后取出即可。
4检验
4.1外观：
呈黑色或黑蓝色，无花斑、锈迹。
4.23%CuSo4滴上发黑膜，30秒内不显铜色。
5注意事项
5.1发黑膜随存放时间的延长膜层牢固度增加，发黑件一般应在48小时以后再使用。
5.2返修工件，应重新去油、酸洗。
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三磷化工艺规范
1主要内容与适用范围
本规范规定了钢铁工件涂装前的磷化膜分类、技术要求、检验方法及验收规则。
本规范适用于钢铁工件涂装前的磷化处理。
经处理所形成的磷化膜用作涂装底层，以增
强涂膜与钢铁基体的附着力及耐蚀性，提高钢铁工件的涂装质量。
2磷化膜分类及使用
2.1磷化膜按其膜重及用途的分类见表1。
表1磷化膜分类
分类
膜重
g/m²
膜的组成
用途
次轻量级
0.2~1.0
主要由磷酸铁、磷酸钙或其他金属的磷酸盐所组成
用作较大形变钢铁工件的涂装底层或耐蚀性要求较低的涂装底层
轻量级
1.1~4.5
主要由磷酸锌和（或）其他金属的磷酸盐所组成
用作涂装底层
次重量级
4.6~7.5
主要由磷酸锌和（或）其他金属的磷酸盐所组成
可用作基本不发生形变钢铁工件的涂装底层
重量级
>7.5
主要由磷酸锌、磷酸锰和（或）其他金属的磷酸盐所组成
不宜作涂装底层
2.2如果存放期在10天以上，磷化膜的厚度最好应在2.0～4.5g/m2之间。
磷化后的工件应立即烘干，不宜自然凉干，以免在夹缝、焊接处形成锈蚀。
如果存放期只有3～5天，可用低温锌系、轻铁系磷化，烘干效果会好于自然凉干。
3技术要求
3.1无特别规定时，工件的机械加工、成型、焊接和打孔应在处理前完成。
3.2工件的表面质量应符合相应技术文件的规定。
3.3特殊用途的工件，应在磷化处理前消除应力及磷化处理后消除氢脆。
3.4前处理
工件表面的油污、锈及氧化皮可用以下几种方法清理。
3.4.1机械清洗：
手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。
3.4.2酸性清洗剂清洗：
酸性清洗剂在低温和中温下使用。
低温只能除掉液态油，中温可除掉油和脂，一般只适合于浸泡处理方式。
酸性清洗剂主要由表面活性剂（如OP类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。
常见的酸性清洗剂配方及工艺参数见表2。
表2酸性清洗剂配方及工艺参数
工艺
低温型
中温型
磷酸酸基型
工业盐酸（31%）
20%～50%
0
0
工业硫酸（98%）
0%～15%
15%～30%
0
工业磷酸（85%）
0
0
10%～40%
表面活性剂
（OP类，磺酸类）
0.4%～1.0%
0.4%～1.0%
0.4%～1.0%
缓蚀剂
适量
适量
适量
使用温度
常量～45℃
50～80℃
常温～80℃
处理时间
适当
5～10min
适当<
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3.4.3低碱性清洗液清洗
低碱性清洗液的碱性低，一般pH值为9～12。
对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除油脂效率较高。
一般常用的低碱性清洗液配方和工艺如下：
浸泡型喷淋型
三聚磷酸钠4～10g/l4～10g/l
硅酸钠0～10g/l0～10g/l
碳酸钠4～10g/l4～10g/l
消泡剂00.5～3.0g/l
表面调整剂0～3g/l0～3g/l
游离碱度5～20点5～15点
处理温度常温～80℃40～70℃
处理时间5～20min1.5～3.0min
3.4.4脱脂后的工件，不应有油脂、乳浊液等污物，其表面应能被水完全润湿。
3.5磷化处理
3.5.1磷化处理的主要施工方法可采用浸渍法、喷淋法或浸喷组合的方法进行。
3.5.2于轻度油污或锈蚀的工件，一般应采用脱脂、除锈、磷化和钝化分步处理，特殊情况下可采用脱脂、除锈、磷化和钝化多合一处理。
3.5.3磷化处理可以在以锌、锰、锌钙、碱金属、其他金属或氨的磷酸二氢盐为主要成分的溶液中进行。
3.5.4配方组成及性能
3.5.4.1常温低温磷化绝大部分以轻铁系磷化、锌系磷化为主，配方及性能见表3。
表3常温低温磷化液配方组成及一般性能
磷化体系
轻铁系
锌系
基础配方组成
Na+、NH4+、H3PO4-、H3PO4
Zn2+、H2PO4-、NO3-、H3PO4
添加物
Cr6+、Cr3+、Ni2+、Cu2+、多羟基酸、含氟化合物、聚磷酸盐等
Cr6+、Ni2+、Mn2+、多羟基酸、聚磷酸盐、含氟化合物等
促进剂
钼酸盐、ClO3-、NO3-等
NO3-、NO2-、ClO3-、有机硝基物等
槽液参数
总酸度5～20点
游离酸度0.3～5.0点
酸比5～20
总酸度≥10点
游离酸度1～4点
酸比15～30
一般流程
除油锈——水洗——磷化——水清洗
除油锈——水清洗——表面调整——磷化——水清洗
磷化膜外观
红蓝黄彩色或灰色
灰色-深灰色
磷化膜重
<1g/m2
1～4g/m2
磷化膜组成
磷酸铁盐、铁的氧化物
磷酸锌盐、磷酸铁锌盐
与涂漆配套性
一般，与粉末涂装配套性最好，与阳极电泳配套性好，不适合硝基、过氧乙烯底漆配套
与各类涂漆配套性均好
3.5.4.2中温型磷化
中温磷化用于漆前打底，主要是锌系、锰系、锌钙系磷化三大类，配方及性能见表4。
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表4中温磷化液组成及性能
磷化体系
锌系
锰系
锌钙系
基础配方组成
Zn2+、H2PO4-、NO3-、H3PO4
Mn2+、H2PO4-、NO3-、H3PO4
Zn2+、Ca2+、H2PO4-、NO3-、H3PO4一般添加物Ni2+、Cu2+、多羟基酸、聚磷酸盐、氟化物Zn2+、Ni2+、多羟基酸、聚酸酸盐、氟化物Ni2+、聚磷酸盐、多羟基酸、氟化物促进剂NO3-、ClO3-、NO2-NO3-、ClO3-槽液参数总酸、游离酸范围大，一般酸比≥8槽液沉渣多较少磷化膜厚度1.5～5.0g/m21.5～4.0g/m2
磷化膜组成
磷酸锌、铁盐
磷酸锌、铁盐
磷酸锌、钙、铁
与涂漆配套性
优良
优良
一般～优良
3.5.5磷化槽液的配制、调整及管理应按相应的工艺规范进行。
3.5.6所有接触磷化液的设备（管道、喷头、泵、槽体等）应耐磷酸盐腐蚀，应不影响磷化液性能及损害磷化膜质量。
3.5.7工件表面生成的磷化膜应符合3．7、3．8、3．9及3．10的技术要求。
3.6后处理
3.6.1为了提高磷化膜的耐蚀性能，水洗后的磷化工件可以在适当的钝化液中进行钝化，但不得影响涂层附着力。
3.6.2磷化或钝化后的工件，一般应进行水洗，为了提高工件表面的清洗质量，最好采用脱离子水作最终水洗。
3.6.3最终水洗后的工件，根据后面涂装需要，可选择干燥后涂装，或不干燥直接涂装。
3.6.4为了防止工件表面被污染或返锈，干燥后应尽快地涂装。
磷化与涂层间隔一般不超过16h，对特殊的加工工序及特殊的工件可适当延长间隔时间，但此期间内的工件表面不得被污染或返锈。
3.7磷化膜外观
3.7.1磷化后工件的颜色应为浅灰色到灰黑色或彩色；膜层应结晶致密、连续和均匀。
3.7.2磷化后的工件具有下列情况或其中之一时，均为允许缺陷；
3.7.2.1轻微的水迹、钝化痕迹、擦白及挂灰现象；
3.7.2.2由于局部热处理、焊接以及表面加工状态的不同而造成颜色和结晶不均匀；
3.7.2.3在焊接处无磷化膜。
3.7.3磷化后的工件具有下列情况之一时，均为不允许缺陷：
3.7.3.1疏松的磷化膜层；
3.7.3.2有锈蚀或绿斑；
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3.7.3.3局部无磷化膜（焊接处除外）；
3.7.3.4表面严重挂灰。
3.8磷化膜重
测定磷化膜重按GB/T9792的规定，磷化膜重应符合表1所列数值。
磷化膜厚度与膜重的换算关系参考附录B（提示的附录）。
3.9磷化膜耐蚀性
按5.3检验磷化膜耐做习题性，经1h，基体金属不应出现锈蚀（棱边、孔、角及焊缝处除外）。
3.10涂膜耐蚀性
按4．4检验涂膜耐蚀性，锌系、锰系、锌钙系磷化膜的涂装试样经24h耐中性盐雾试验后，铁系磷化膜的涂装试样经8h耐中性盐雾试验后，除划痕部位处，涂膜应无起泡、脱落及锈蚀等现象。
注：
划痕部位系指划痕任何一侧的附近宽度0.5mm范围内。
4检验方法
4.1外观检验
在天然光或混合照明条件下，用目视检查。
天然光照度要求不小于100lx，采光系数最低值为2%；混合照明的光照度要求不小于500lx。
4.2磷化膜重测定法
按GB/T9792规定的方法测定膜重。
4.3磷化膜重耐蚀性检验
磷化试样（已降至室温）立即浸入3%的氯化钠（NaCl）水溶液中，在15~25℃下，保持规定的时间，取出试样，洗净、吹干，目视检查磷化表面是否出现锈蚀。
4.4涂膜耐蚀性能检验
4.4.1经3．4、4．4及3．6处理的磷化试样，按GB/T1765-1979制备方法3中的规定，制备厚度为25~35μm符合HG/T2594-1994的白色氨基烘干磁漆涂膜试样，待试。
4.4.2制备后的涂膜试样，按GB/T9286推荐的切割刀具将涂膜划成长12cm的交叉对角线（划痕深至钢铁基体，对角线不贯穿对角，对角线端点与对角成等距离），取试样三片，划痕面朝上，然后将涂膜试样置于符合GB/T1771的盐雾试验箱中，按其规定的试验条件连续试验。
4.4.3检查时，取出试样，用自来水冲净试样表面上所沉积的盐份，冷风快速吹干（或毛巾、滤纸吸干），目视检查试样表面。
5验收规则
5.1工件磷化后的质量检验包括磷化膜重、磷化膜耐蚀性及涂膜耐蚀性检验。
由于数量、尺寸及形状等原因不能对整个磷化工件检验时，应按下列方法之一制作试样：
5.1.1从实际工件切取一部分；
5.1.2用与工件相同的材质制备尺寸为70mmX150mm的试样与工件同时进行处理。
5.2外观检验按下列规定：
5.2.1大工件和重要工件应100%进行检验并逐一验收。
5.2.2一般工件（包括小工件）可按GB/T2828抽样检验验收，检验规则见附录A（标准的附录）。
5.3测定磷化膜重时，若受试的三个平行试样的平均值不合格，则再取三个试样进行复验，若其平均值仍不合格，则该批产品不合格。
5.4磷化膜耐蚀性检验时，应从每批工件中抽取三件试样进行检验，只要其中有一件不合
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格，则再取双倍试样进行复验。
复验结果只要仍有一件不合格，则采用5．6条的规定进行检验并以其结果为准。
5.5对磷化膜重量及涂膜耐蚀性的抽验，应在下列情况之一时进行：
5.5.1新设计投产的产品；
5.5.2企业规定的周期检验；
5.5.3设备、工艺或槽液配方改变；
5.5.4其他认为必要时的检验。
5.6检验涂膜耐蚀时，在受试的三个试样中，只要其中有一个试样不合格，则再取双倍试样复验。
复验结果只要仍有一个试样不合格，则该批产品为不合格。
附录A
磷化膜外观检验规范
本规范适用于一般工件磷化后的外观检验。
A1磷化膜的外观检验应符合GB/T2828的有关规定。
A2缺陷分类：
磷化膜的外观缺陷分为轻缺陷及重缺陷。
3．6．2款中的允许缺陷属于轻缺陷，而3．6．3款中的不允许缺陷属于重缺陷。
A3外观检查时，一般根据磷化膜的外观颜色及膜重进行验收。
以有无重缺陷来判断合格或不合格，轻缺陷一般不用于判断合格不合格。
A4逐批检查采用一次抽样方案，初次检查为正常检查，其缺陷类型、合格质量水平及检查水平见表A1。
表A1缺陷类型、合格质量水平及检查水平
缺陷类型
重缺陷
检查项目
第3．6．3．1、3．6．3．2、3．6．3．3及3．6．3．4项
合格质量水平（AQL）
0．25
检查水平
1
A5放宽检查、加严检查及暂停检查按GB/T2828-1981中2．2．4．2转移规则的规定。
附录B
磷化膜厚度和膜重的换算关系
磷化膜厚度（μm）和膜重（g/m²）的换算关系见表B1
表B1磷化膜厚度和膜重的换算关系
厚度（μm）
膜重（g/m²）
1
3
5
1~2
3~6
5~15
注：
1.次轻量级磷化膜重与厚度之比约为1。
2.轻量级磷化膜重与厚度之比约为1~2。
3.磷化膜重与厚度之比一般在1~3之间。
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