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第1章 绪论1

1.1磷化处理的目的和意义1

1.2磷化膜的作用与用途1

1.3金属磷化技术的发展历史3

1.4国外磷化技术发展的动向6

第2章 磷化的基本原理8

2.1磷化形成的原理8

2.2磷化的Machu原理13

第3章 磷化的前处理17

3.1金属的脱脂17

3.1.1溶剂清洗18

3.1.2有机溶剂清洗设备20

3.1.3强碱液清洗22

3.1.4低碱性液清洗22

3.2化学除油剂中各组分的作用23

3.3乳化除油及表面活性剂24

3.4超声波脱脂28

3.5电解脱脂30

3.6碱性脱脂槽的维护及管理32

3.7脱脂剂的类型及使用技巧34

3.8脱脂剂的组成及发展方向34

3.8.1脱脂剂的组成34

3.8.2脱脂剂的发展方向35

3.9钢铁的腐蚀37

3.9.1钢铁腐蚀的分类37

3.9.2钢铁的大气腐蚀38

3.9.3钢铁表面主要污物的类型39

3.10化学除锈39

3.10.1酸性清洗剂清洗40

3.10.2化学除锈机理（以硫酸酸洗为例）41

3.10.3铜件硫酸洗41

3.10.4影响化学酸洗过程的因素42

3.10.5酸洗溶液的配制与调整42

3.10.6常用酸简介43

3.10.7除锈添加剂46

3.10.8不锈钢和耐热钢的除锈47

3.10.9其他金属的除锈48

3.10.10镁及其合金的除锈50

3.11国外酸洗除锈工艺的发展51

3.12钢铁零件酸洗工艺51

3.13物理除锈52

3.13.1高压水除锈52

3.13.2火焰除锈53

3.14除垢54

3.14.1污垢分析54

3.14.2工程实例57

3.14.3除锈、除油复合处理58

3.15除锈标准及检验方法59

3.15.1除锈质量要求59

3.15.2涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级61

3.15.3涂装前表面准备（酸洗）61

3.16表面调整剂61

3.16.1金属表面调整的处理方法61

3.16.2表面调整剂的作用机理62

3.16.3钛盐表面调整剂的制备64

3.16.4酸性表面调整剂71

3.16.5钢铁用磷酸锰系表面调整剂72

3.16.6铝、镁及其合金用表面调整剂73

3.16.7镀锌及其合金专用表面调整剂73

3.16.8表面调整剂的分析与检测74

第4章 磷化剂的工业生产76

4.1磷化剂的基本构成76

4.2磷化剂的基本分类76

4.2.1按磷化膜厚度（膜重）分类76

4.2.2按磷化成膜物质分类77

4.2.3按磷化处理温度分类77

4.2.4转化型和伪转化型磷化膜77

4.3磷化剂的生产77

4.3.1液体磷化剂的生产77

4.3.2固体粉剂磷化剂的生产79

4.3.3溶剂型磷化剂的生产79

4.4磷化剂性能的评判80

4.5磷化剂的发展趋势81

4.6磷化液的性能85

4.6.1磷化液的化学平衡与影响因素85

4.6.2磷化液的维护87

4.7磷酸液沉渣和垢的问题88

4.7.1磷化液沉渣和垢的形成88

4.7.2减少沉渣的方法90

第5章 磷化工艺92

5.1磷化的工艺过（流）程92

5.2典型磷化剂介绍93

5.2.1锌系磷化剂93

5.2.2锌镍系磷化剂93

5.2.3锌镍锰系磷化剂94

5.2.4高温锰系磷化剂94

5.2.5中温锰系磷化剂95

5.2.6中温锌、钙、锰系磷化剂95

5.2.7锌钙系磷化剂95

5.2.8“四合一”磷化法96

5.4.9黑色磷化97

5.2.10电解磷化98

5.2.11硅烷化处理102

5.3磷化膜质量与工艺参数的关系103

5.3.1磷化膜厚度与磷化时间和温度的关系103

5.3.2游离酸度和总酸度对磷化膜质量的影响103

5.3.3促进剂对磷化质量的影响103

5.3.4水质及其清洗对磷化质量的影响107

5.4生产中常用磷化工艺简介107

5.4.1磷化处理方式107

5.4.2汽车磷化生产线工艺108

5.4.3摩托车油箱磷化工艺116

5.4.4摩托车油箱磷化工艺管理119

5.4.5锰系磷化剂工艺123

5.5磷化着色129

5.5.1化学着色工艺129

5.5.2基液及色液的配制129

5.5.3工艺规范的影响130

5.5.4电化学着色工艺130

5.5.5工艺配方及操作条件影响131

5.5.6应用举例131

5.6磷化渣的产生及处理131

5.6.1磷化渣生成131

5.6.2磷化渣组成132

5.6.3磷化渣控制132

5.6.4磷化渣处理132

5.6.5磷化渣综合处理方案133

5.7磷化后处理134

5.7.1磷化后的钝化134

5.7.2防腐磷化后钝化135

5.7.3磷化后的封闭处理工艺136

5.7.4浸脱水剂工艺137

5.7.5浸防锈油工艺138

5.7.6磷化后的去氢138

5.8国外磷化工艺方法简介140

5.8.1一些低温磷化液配方140

5.8.2镍盐磷化143

5.8.3锡盐磷化143

5.8.4铅盐磷化145

5.8.5钙盐磷化146

第6章 影响磷化膜质量的因素147

6.1磷化工艺的影响因素147

6.1.1磷化工件表面状态与材质的影响147

6.1.2前处理的影响148

6.1.3后处理的影响153

6.1.4温度和时间的影响155

6.1.5酸度的影响156

6.2磷化槽液成分的影响因素156

6.2.1成膜离子的影响157

6.2.2加速剂的影响161

6.2.3Cl-、SO42-的影响163

6.2.4Ni2+的影响164

6.2.5表面调整和皂化对磷化膜防护性的影响166

6.3提高磷化膜质量的方法167

6.3.1加强前处理167

6.3.2优化磷化剂配方167

6.3.3加强后处理170

第7章 磷化工艺在工业上的重要应用171

7.1涂装前的磷化处理171

7.1.1磷化膜提高涂装涂层抗蚀性能的作用171

7.1.2漆前磷化工艺的发展概况172

7.1.3漆前磷化工艺173

7.1.4低温磷化工艺176

7.2防锈磷化（工序间或贮存零件防锈）177

7.3冷变形加工前磷化的作用178

7.3.1磷化膜对冷变形加工的作用178

7.3.2磷化处理在拔管工业的应用179

7.3.3磷化处理在拔丝工业的应用181

7.3.4磷化处理在冷挤压加工方面的应用182

7.3.5磷化处理在变薄拉延加工方面的应用185

7.3.6冷变形加工前磷化工艺的新近发展185

7.3.7冷变形加工用的皂液润滑剂188

7.4抗磨损磷化膜190

7.4.1磷化膜在防止钢铁零件摩擦面擦伤和减少磨损方面所起的作用190

7.4.2抗磨损锰系磷化工艺192

7.4.3抗磨损磷化膜的质量检查194

第8章 钢铁的氧化196

8.1钢铁的化学成膜处理196

8.2钢铁的常温发黑199

8.2.1常温发黑基本原理200

8.2.2常温发黑工艺200

8.2.3常温发黑工艺流程201

8.2.4操作和维护管理要点202

8.2.5常温发黑常见故障及纠正方法203

8.2.6非硒酸盐常温发黑剂204

8.2.7常温发黑的后处理204

8.3钢铁的高温氧化206

8.3.1高温氧化处理工艺207

8.3.2溶液的配制207

8.3.3各成分和工艺参数的影响208

8.3.4高温氧化常见故障及处理方法208

8.3.5氧化后处理209

8.3.6高温氧化的清洁生产210

第9章 铝合金及其他金属的磷化211

9.1铝合金化学转化膜工艺211

9.1.1铝及铝合金表面预处理212

9.1.2中和与出光214

9.1.3铝及铝合金化学氧化214

9.1.4水氧化法215

9.1.5铝合金化学转化膜工艺216

9.2铝合金的非铬化学成膜技术218

9.3铝合金铬酸盐成膜工艺220

9.4铝合金的磷化处理221

9.5镁合金的化学转化膜处理技术223

9.5.1镁合金的铬酸盐处理223

9.5.2镁合金的磷化处理224

9.5.3镁合金的无铬化学处理225

9.5.4镁合金的溶胶—凝胶化学处理226

9.5.5镁合金的其他化学处理226

9.6锌及其合金镀层的化学转化膜处理227

9.6.1配方组成和钝化原理229

9.6.2条件控制与维护230

9.7无铬钝化工艺230

9.8电镀镉层的转化膜工艺233

9.8.1镉的铬酸盐转化膜233

9.8.2镉的铬酸盐转化膜的质量要求和检测234

9.8.3镀镉层的磷化235

第10章 磷化工艺设备236

10.1磷化生产线设备的主要类型236

10.2磷化液槽体及加热材料237

10.3金属氧化处理挂具238

10.3.1铝合金的化学氧化用挂具238

10.3.2铝钣金件化学氧化用的挂具240

10.3.3垫圈化学氧化用的挂具240

10.3.4短管子化学氧化用的挂具241

10.4镁及镁合金的氧化对挂具的要求241

10.4.1镁及镁合金零件氧化用的挂具242

10.4.2镁及镁合金氧化用的挂具形式242

10.5铜及铜合金氧化处理对挂具的要求243

10.6黑色金属磷化处理对挂具的要求243

10.7旋转（滚桶）磷化设备244

10.8磷化线上的设备要求245

10.9浸渍磷化的工艺设备249

10.9.1浸渍磷化槽249

10.9.2水洗槽251

10.9.3干燥设备251

第11章 磷化膜质量评价252

11.1磷化膜的结构252

11.2磷化膜的化合物晶体构成253

11.3磷化膜质量的评价254

11.4磷化膜一些性能的测定260

11.5物理性能测定264

11.6其他金属及其合金的磷化膜检测方法264

11.7铝合金的化学氧化膜的性能测定265

11.8镁合金化学氧化膜的性能测定266

11.9常温发黑膜的质量检验267

第12章 磷化工艺的清洁生产与环境保护268

12.1磷化工艺实现全面清洁生产的可行性269

12.2全面实施清洁生产270

12.3磷化工艺过程的节能与降耗272

12.3.1加快设备改进272

12.3.2提高工艺和管理水平272

12.4典型的“三废”处理工艺272

12.4.1预处理污水的处理和利用273

12.4.2含铬废水的处理276

12.4.3磷化综合废水的处理278

12.4.4磷化废渣的处理278

12.4.5磷化废气的处理278

12.5磷化综合废水处理实例279

12.6国内外对涂装前处理废水的处理方法280

12.7处理后废水的循环再利用282

附录1 GB 8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级284

附录2 JB／T 6978-93涂装前表面准备（酸洗）288

参考文献291