HB Z 5080-1996 钢铁零件磷化工艺.pdf

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1、工HB/Z 5080-1996 工艺1996-09-13发布1997-01-01 中国航空工业总公司批准前言本标准与前版HB/Z5080 -78相比，除保留适合工厂实际生产的内容外，还参考MIL、lSO及国内有关部颁标准，增加了主要工艺材料一节以及环境、设备、工艺过程和用水的质控要求;采用水基清洗剂除油，处理前消除应力，处理后消除脆性等内容。在磷化工艺方面，增加了工厂通常使用的中温磷化的内容。常见故障的产生原因及排除方法一节，因工厂情况千差万别，且各厂均已总结出适合本厂情况的解决方法，故而删去。本标准从生效之日起，同时代替HB/Z5080 - 780 木标准由航空工业总公司航空材料热工艺标准化

2、技术归口单位提出并归口。本标准由5703厂、621所、232厂起草。本标准主要起草人朱瑞鑫、毛立信、姚诚。本标准首次发布HB/Z5080一78，后经本次修改成HB/Z5080-1996。中华人民共和国航空工业际准七工艺1 范围HB/Z 5080 - 1996 代替HB/Z5080 -78 本标准规定了钢铁零件磷化的工艺方法。适用于航空产品零(组)件的磷化。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 209 - 93 GB 210-92 GB 320 - 9

3、3 6日337- 84 GB 534 - 89 GB 1607一79GB 1609 -79 GB 1610 - 89 GB 2091 - 92 GB 2367 - 90 GB/T 3185 - 92 GB 4209 - 84 GB 4293 - 84 GB 9015 - 88 HB 5034 - 95 HB 5063 - 96 HB 5226 - 82 日B5335 - 94 HB 5472 - 91 HB/Z 68 - 81 HB/Z 5068 - 92 工业用氢氧化饷工业碳酸饷工业用合成盐酸浓硝酸工业硫酸技术条件工业磷酸三纳重错酸钢工业锚酸醉工业磷酸工业亚硝酸饷氧化镑(间接法)硅酸纳氟化销

4、工业六次甲基囚胶零(组)件镀覆前质量要求钢铁零件磷化膜层质量检验金属材料和零件用水基清洗1ft)技术条件金属镀覆和化学覆盖工艺质量控制金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范工序问防锈电镀僻、电镀铺工艺中国航空工业总公司1996-09-13发布1997-01-01实施HB/Z 5080 - 1996 电镀锚溶液分析方法侯合金化学氧化溶液分析方法磷化溶液分析方法HB/ Z 5091 - 78 HB/Z 5107 -78 HB/Z 5108 -78 HB/Z 5110 -78 电化学除油及化学除汹溶液分析方法3 主要工艺材料钢铁零件磷化所需主要工艺材料要求见表10表1主要工艺材料材料名称技术标准氢氧化纳

5、(NaOH)GB 209 碳酸纳(Na，)，.10矶时GB 210 磷酸纳(Na，PO.12H，O)GB 1607 硅酸纳(Na，O.nSiO,) GB 4209 盐酸(HClp= 1. 199/ml) GB 320 硫酸(H，SO，p= 1. 84g/ ml) GB 534 锡lff(crO,) GB 1610 磷酸(HO，p=1. 70g/ml) GB 2091 硝酸(HNO，p= 1. 42g/ ml) GB 337 氧化镑(ZnO)GB/T 3185 磷酸二氢悴Zn(民PO，);.2H，O工业级硝酸僻Zn(NO，)，.6H，O工业级六次甲基四胶(c,.HN,) GB 9015 氟化纳(

6、NaF)GB 4293 亚硝酸纳(NaNO，)GB 2367 重错酸御(民Cr，O，)GB 1609 4 工艺程序4. 1 磷化前验收4.2 有机溶剂或水基清洗剂除泊4.3 消除应力4.4 装挂4.5 化学除i由或电化学除汹4 6 流动热水洗4.7 流动冷水fJI:4.8 浸蚀2 用途除汹除油除泊除袖浸蚀浸蚀浸蚀磷化磷化磷化磷化磷化磷化磷化磷化封闭HB/z 5080 - 1996 4.9 流动冷水洗4. 10 光亮浸蚀4. 11 流动冷水饺4. 12 弱浸蚀4. 13 流动冷水洗4.14 去离子水洗4. 15 磷化4. 16 流动热水洗4. 17 流动冷水洗4. 18 去离子水洗4. 19 封

7、闭4.20 流动热水洗4.21 流动冷水洗4.22 去离子水洗4.23 干燥4.24 拆卸4.25 消除脆性处理4.26 检验膜层质量4.27 浸涂油或送喷漆4.28 检验、包装?主1 需电镀持、辆后磷饨的零件，应按HB/Z5068镀悻、锢，不经椅化，直接且4.14起进行磷化。2 工序4.8-4.11应根据零件情况.按需进行。3 面I动热水温度应不低于60C。5 主要工序说明5. 1 磷化前验收磷化前零件的表面质量应符合田5034的规定。5.2 有机溶剂或水基清洗荆除油采用汽油、三氯乙统等有机溶剂或符合田5226的水基清洗剂除油。5.3 消除应力抗拉强度b二三1050MPa的关键、重要钢铁零件

8、，磷化前必须按HB5034的规定消除应力。5.4 装挂局部磷化的零件，不需磷化部位应采用合适的材料进行保护。装挂时应避免零件互相重叠及防止产生气袋。5.5 化学除油或电化学除油根据零件表面油污情况以及零件的材料、形状，选择下列方法之一除油。5.5.1 化学除油3 氢氧化饷碳酸纳磷酸饷硅酸纳总碱度(相当于NaOH)温度时间HB/Z 5080 - 1996 60-80 g/l 20-40 g/l 20-40 g/l 3-10g/1 65-100 g/l 70-90 t 除净为止5.5.2 电化学除泊氮氧化销30-50 g/l 20-30 g/l 20-30 g/1 碳酸纳磷酸纳硅酸纳总碱度(相当于

9、NaOH)温度电流密度时间3-5 g/l 40-80 g/1 60-80t 3-10 Ndm 阴极3-5min阳极1-5min极板钢板或镀镰钢板弹性件、壁厚不大于1mm的薄壁零件以及抗拉强度吨1300MPa的钢铁零件不允许阴极除泊。56 ;曼蚀5.6.1 浸蚀工艺a) 盐酸若丁温度50%以上(体积上)盐酸含量的0.4%室温时间lOmin以内b) 硫酸100-150 g/1 盐酸100-150 g/1 若丁0.3-0.5g/1 温度室温时间10min以内5.6.2 弹性件、壁厚不大于1mm的薄壁零件以及抗拉强度ab二三1300MPa的钢铁零件，不允许进行酸洗浸蚀，可以采用吹砂处理。5.6.3 吹

10、砂零件可不进行4.2和4.5-4.12工序。5.7 光亮浸蚀4 铅因于硫酸90-150 g/l 20-30 g/1 HB/Z 5080 - 1996 温度时间5.8 弱浸蚀5. 8. 1 弱浸蚀工艺a) 盐酸若丁温度室温除净为止100-150 g/1 1-2g/1 室温时间0.5-1min b) 硫酸100-150 g/1 温度室温时间0.5-1min c) 磷酸100-150 g/1 温度室温时间0.5-1min 5.8.2 有错镀层的零件不得在含有盐酸的溶液中浸蚀。5.8.3 抗位强度b二三1300MPa的钢铁零件弱浸蚀时间不得超过10505.9 磷化5. 9. 1 高温磷化5.9.1.1

11、 高温磷化工艺磷酸磷酸二氢铮硝酸钵无磷酸二氢钵时，也可在下列溶液中进行:氧化辞磷酸硝酸总酸度游离酸度总酸度:游离酸度温度时间注:9.5-13.5g/1 28-36 g/1 42-56 g/1 23-27 g/1 33-38 g/1 20-24 g/1 60-75点12-15l. 5-6 92-98t 10-20min 1 暗f七溶檀酸虎之点数，是指用O.lNNaOH禧被滴l10ml暗让溶鞭所睛链的NaOH槽攘的毫升数。 当用酣献作指示制所需O.lNNaOH槽液的毫升数悻为单酸度的点数，当用甲矗橙作指示剂时，所需o.lN NaOH 槽液的毫叶数称为旅离酸度的点数。5.9.1.2 确化过程中，管状

12、、瓶装零件应更换内腔的溶液.复杂形状零件应经常晃动。5.9.2 中温磷化5 b) 5.9.3 氧化绊磷酸硝酸硝酸绊氟化销六次甲基四胶总酸度游离酸度温度时间磷酸二氢悴硝酸铸氟化销总酸度游离酸度温度时间室温磷化磷酸二氢铮硝酸钵亚硝酸纳总酸度游离酸度咀度时间5. 10封闭5.10.1 封闭工艺重错酸佛温度时间HB/Z 5080 -1996 28-30 g/I 41-45 g/I 23-25 g/I 20-40 g/I 1-2 g/I 4-5 g/I 80-100点6-10点50-60C 20-30min 20-40 g/I 80-100 g/I 1-3 g/I 50-80点4-7 点丑。-70C20

13、-25min 50-70 g/I 80-100 g/I 0.2-1 g/I 75-100点4-6点室温20-30min 50-80 g/I 70-90C 10-15min 5.10.2 砂钢片磷化后可不作封闭处理。5. 11 干燥可采用热风吹干，或在80-100C烘箱(槽)中烘干。5. 12 消除脆性处理抗拉强度。b二主1300MPa的钢铁零件，磷化后需在102+ 5C下保温8h或130:t10C下保温3h进行消除脆性处理。6 HB/Z 5080 - 1996 镀俑后磷化零件消除脆性处理应按I-ffi/Z5068的有关规定进行。5. 13 检验膜层质量磷化膜层质量检验按田5063规定进行。5.

14、 14 浸涂油不喷漆的零件须浸涂泊防护。采用的防锈汹应符合HB/Z68的要求。5. 15 包装检验合恪的零件用干净的蜡纸或中性包装纸包装。6 质量控制6. 1 槽液配制用水和清洗用水应符合HB5472的要求。6.2 磷化车间环境、设备、仪器、仪表及工艺过程的质量控制应按HB5335规定进行。7 磷化槽液配制7. 1 根据磷化槽容量算出各种成分总量，槽中先放入一半体积的去离子水。7.2 用少量水分别溶解固体材料，依次倒入槽中。液体材料可直接倒入槽中。如果用氧化辞配制，则将计算量的氧化钵用少量水调成糊状，在不断搅拌下，缓慢加入硝酸，然后继续搅拌，逐渐加入磷酸，溶解后倒入槽中。7.3 加去离子水fI

15、J规定液面，加温并搅拌均匀。7.4 放入定量的铁板，使溶液中含有适量的铁离子。7.5 取样分析调整成分到规定范围。B 磷化溶液维护与调整8. 1 磷化溶液维护8. 1 . 1 操作过程巾严禁将Cl、仪:等有害杂质带入槽内，槽内ClSEZ-，含量一般不超过O.5g/1，含量过高会使磷化膜层受到腐蚀。自1.2应在工作温度下取样和调整溶液。8. 1 . 3 避免在磷化溶液沸腾状态时工作。8 2 磷化槽液调整8. 2. 1 按1001磷化槽液计，加入下列药品.可提高总酸度约1点。磷酸20-21 g 磷酸二氢僻46-47 g 硝酸铮或采用下列药品:氧化铸磷酸硝酸去离子水47-48 g 30 g 70 g

16、 28 g 42日7 HB/Z 5080 - 1996 调配方法见7.2。8.2.2 也可根据槽中情况向槽中添加个别组分进行单项调整。加入磷酸。27g/1.游离酸度约可提高1点。加入氧化铸0.5g/1.游离酸度约可降低1点。加入硝酸铮2-2.2g/1.总酸度约可提高1点。加入磷酸二氢镑1-1.2g/1.总酸度约可提高1点。总酸度偏高，可用水稀释溶液。9 溶液分析项目与周期9.1 溶液的分析项目与周期见表2。表2溶液分析项目与周期序号溶液名称分析项目分析周期分析方法化学除油或总碱度2-4周HB/Z 5110 l 电化学除泊2 浸蚀溶被盐酸或硫酸2-4周自定3 弱浸蚀溶液盐酸或磷酸、硫酸2-4周自定4 光亮浸蚀溶液恪哥、硫酸2-4周HB/Z 5091 5 磷化溶液游离酸度、总酸度1-2天HB/Z 5108 有害杂质:按需进行Cl卜、曰:6 封闭溶液重格酸何2-4周HB/Z 5107 9.2 分析周期是指二班制槽液连续正常工作情况下的分析周期.特殊情况下可适当调整分析项目和周期。10 不合格膜层退除方法10. 1 吹砂法退除。10.2 酸液退除10.2.1 退除工艺恪自于酸度问硫温时100-150 g/l 1-3 g/l 室温退净为止10.2.2 抗拉强度b二三1300MPa的钢铁零件不允许在酸液中退除。镀铮、铺后磷化零件退除按HB/Z5068规定进行。8