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发布时间：2021-12-17
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
锻造生产是机械制造工业中提供机械零件毛坯的主要加工方法。通过锻造，不仅可以得到机械零件的形状，而且能改善金属内部组织，提高金属的机械性能和物理性能。一般对受力大、要求高的重要机械零件，大多采用锻造生产方法制造。如汽轮发电机轴、转子、叶轮、叶片、护环、大型水压机立柱、高压缸、轧钢机轧辊、内燃机曲轴、连杆、齿轮、轴承、以及国防工业方面的火炮等重要零件，均采用锻造生产。 [7]
因此，锻造生产广泛的应用于冶金、矿山、汽车、拖拉机、收获机械、石油、化工、航空、航天、兵器等工业部门，就是在日常生活中，锻造生产亦具有重要位置。
从某种意义上说，锻件的年产量，模锻件在锻件总产量中所占的比例，以及锻造设备大小和拥有量等指标，在一定程度上反映了一个国家的工业水平。
①防护用磷化膜 用于钢铁件耐蚀防护处理。磷化膜类型可用锌系、锰系。膜单位面积质量为10-40 g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。
②油漆底层用磷化膜
增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。磷化膜类型可用锌系或锌钙系。磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5 g/m2（用于一般钢铁件油漆底层）；5-10 g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。
⑵冷加工润滑用磷化膜
钢丝、焊接钢管拉拔 单位面积上膜重1-10 g/m2；精密钢管拉拔 单位面积上膜重4-10 g/m2；钢铁件冷挤压成型 单位面积上膜重大于10 g/m2。
⑶减摩用磷化膜
磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化，也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件，磷化膜质量为1-3 g/m2；对有较大动配合间隙工件（减速箱齿轮），磷化膜质量为5-20 g/m2。磷化涂层钢丝绳也是利用磷化膜的减摩、耐磨作用。
⑷电绝缘用磷化膜
一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化处理。
工艺流程编辑
1.预脱脂→脱脂→除锈→水洗→（表调）→磷化→水洗→磷化后处理（如电泳或粉末涂装）。
2.主要铝件及锌件
3.磷化发黑液
常温使用，磷化保护一步成型，又称钢铁着色剂。1：4-5稀释后使用，常温浸泡30分钟左右，后封闭保护。
4.处理工艺：除油除锈——防锈水浸泡——磷化发黑——晾干——封闭保护 [1] 。
影响因素编辑
温度
1.温度愈高，磷化层愈厚，结晶愈粗大。
2.温度愈低，磷化层愈薄，结晶愈细。
3.但温度不宜过高，否则Fe2+易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不稳定。
游离酸度
1.游离酸度指游离的磷酸。其作用是促使铁的溶解，以形成较多的晶核，使膜结晶致密。
2.游离酸度过高，则与铁作用加快，会大量析出氢，令界面层磷酸盐不易饱和，导致晶核形成困难，膜层结构疏松，多孔，耐蚀性下降，令磷化时间延长。
3.游离酸度过低，磷化膜变薄，甚至无膜。
总酸度
1.总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。总酸度一般以控制在规定范围 上限为好，有利于加速磷化反应，使膜层晶粒细，磷化过程中，总酸度不断下降，反映缓慢。
2.总酸度过高，膜层变薄，可加水稀释。
3.总酸度过低，膜层疏松粗糙。
PH值
锰系磷化液一般控制在2-3之间，当PH﹥3时，工件表面易生成粉末。当PH‹1.5时难以成膜。铁系一般控制在3-5.5之间。
离子浓度
①溶液中Fe2+极易氧化成 Fe3+，导致不易成膜。但溶液中Fe2+浓度不能过高，否则，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蚀性及耐热性下降。
②Zn2+的影响，当Zn2+浓度过高 ，磷化膜晶粒粗大，脆性，表面呈白色浮灰；当Zn2+浓度过低，膜层疏松变暗。
工件表面状态
金属工件表面状态对磷化质量影响较大，即使是同一磷化工艺，同一磷化制剂，同一工件的不同部位的磷化膜质量也可能相差较大，这就是因为工件表面状态差异所致。一般来说，高、中碳钢和低合金钢容易磷化，磷化膜黑而厚，但磷化膜结晶有变粗的倾向，低碳钢磷化膜结晶致密，颜色较浅，若磷化前进行适当的酸洗，可有助于提高磷化膜质量，冷轧板因其表面有硬化层，磷化前进行适当的酸洗或表调，否则膜不均匀，膜薄，耐蚀性低。
磷化后用水冲洗磷化膜的作用是去除吸附在膜表面的可溶性物质等，以防止涂抹在湿热条件下起泡，脱落，提高涂膜附着力，耐腐蚀性，通过对一同磷化膜分别采用去离子水，下水道水，车间排放水冲洗实验得知其耐蚀性、柔韧性逐个降低。对于要求较严的阴极电泳涂装，再涂装前采用去离子水水洗。
涂装前处理
1.脱脂对磷化的影响
的磷化膜只有在去油污除彻底的工件表面才能形成，因为油污残留在工件表面，不仅会严重阻碍磷化膜的生长，而且会影响涂膜的附着力，干燥性能，耐腐蚀性能等。
2.除锈对磷化膜的影响
磷化膜不能在锈层或氧化皮上生长的，所以彻底除锈是磷化的必要条件。但除锈时间不能过长。否则易出现过腐蚀，工件表面粗燥导致结晶粗大多孔，沉淀增多。除锈时间过短，工件表面活化不够，同样使磷化膜结晶粗大。所以控制好除锈时间对于获得密集活化点，形成致密的磷化膜有着重要的作用。
3.脱脂后水洗对磷化的影响
脱脂后水洗，虽然属于涂装前处理的工序，但同样需要引起足够的重视，这是因为若有清洗不彻底，很容易将脱脂槽中的不易洗净的表面活性剂及杂质离子带入磷化槽液中，从而使磷化膜变薄，返黄，甚至引起涂装后起泡、脱落。因此建议采用多级水洗，并控制后清洗水的PH值接近中性。另外，选用不含NaOH、NaCO3、难洗净的界面活性剂的脱脂剂。
对于水洗水的总碱度（TAL）、PH值、温度、时间都需要严格控制：TAL太高和PH值太高，已带入表调槽引起表调液总酸度多高不易于管理，带入磷化槽内使下降太快，导致槽液不稳定；PH值太低和时间太长，钢铁在水洗过程中易产生锈蚀，生成的磷化膜结晶粗大，耐腐蚀性降低，膜重超标，在连续线上，由于链速已定，所以清洗时间不可能改变，只能在清洗水中加入碱提高清洗水PH值至于9.0-9.5，另可加入一定量的NaNO2，以防止钢铁件生锈；清洗水温度过高，钢铁件易锈蚀，需加大补给水的，降低脱脂剂槽液的处理温度，清洗水温度过低，脱脂剂清洗效果不能保证，清洗水温度一般在10-35℃范围内比较好。
4.表调对磷化的影响
表调又称表面调整，通过调整，可以改善工件表面的微观状态，从而改善磷化膜外观，结晶细小，均匀，致密，进而提高涂膜性能。现代表调基本上都是胶体钛盐表调，对已表调液也需严格控制总碱度（TAL）、温度、PH值、钛含量，总碱度、PH值高易使磷化槽下降过快；温度过高，易产生工序间表干；钛含量过低表调效果不好，钛含量太高，磷化膜不易生成，膜重不达标。
5.钝化对磷化的影响
磷化后的钝化封闭可以提高磷化膜单层的防锈能力，同时也可以改善磷化膜的综合性能，但钝化液含铬，废水处理困难，一般不采用。
80—90℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（7-8）
优点：膜抗蚀力强，结合力好。
缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。
⑵中温型
50-75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7 g/m2，溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（10-15）
优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同，应用较多。
⑶低温型
30-50℃ 节省能源，使用方便。
⑷常温型
10-40℃ 常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂），时间10-40分钟，溶液游离酸度与总酸度比值为1：（20-30），膜厚为0.2-7 g/m2。
优点：不需加热，消耗少，溶液稳定。
缺点：处理时间长，溶液配制较繁。
⒉按磷化液成分分类
⑴锌系磷化
⑵锌钙系磷化
⑶铁系磷化
⑷锰系磷化
⑸复合磷化 磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。
⒊按磷化处理方法分类
⑴化学磷化
将工件浸入磷化液中，依靠化学反应来实现磷化，应用广泛。
⑵电化学磷化
在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。
⒋按磷化膜质量分类
⑴重量级（厚膜磷化） 膜重7.5 g/m2以上。
⑵次重量级（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/m2。
⑶轻量级（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/m2。
⑷次轻量级（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/m2。
⒌按施工方法分类
⑴浸渍磷化
适用于高、中、低温磷化 特点：设备简单，仅需加热槽和相应加热设备，用不锈钢或橡胶衬里的槽子，不锈钢加热管道应放在槽两侧。
⑵喷淋磷化
适用于中、低温磷化工艺，可处理大面积工件，如汽车、冰箱、洗衣机壳体。特点：处理时间短，成膜反应速度快，生产效率高，且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。
⑶刷涂磷化
上述两种方法无法实施时，采用本法，在常温下操作，易涂刷，可除锈蚀，磷化后工件自然干燥，防锈性能好，但磷化效果不如前两种。
