彈簧在含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進(jìn)行化學處理,使表面生成一層磷酸鹽或磷酸氫鹽的結晶膜(mó)層的方法,稱為磷化處理(lǐ)。經過磷酸(suān)鹽處理後,彈簧(huáng)表面就生成了(le)具有(yǒu)晶粒結構的磷酸鹽(yán)保護層(céng)。保護層的外形、構造與性質(zhì),取決于磷酸鹽(yán)處理溶液的酸度及其溫度。如果溫度低或酸度較高(gāo),則所得的磷酸鹽保護(hù)層将是粗糙(cāo)而不光滑的,即是粗晶(jīng)結構的保護層。相反,在(zài)磷酸鹽處理過程(chéng)中,如果(guǒ)酸度較弱,而且把(bǎ)溶液溫度嚴格控制在一定的範圍(wéi)内(96—99、),則由于鐵鹽(yán)在溶(róng)液中的濃度(dù)比較低(dī),這時得到的保護層,就具有微晶結構,摸起來是光滑的,但不具光(guāng)澤。
磷化膜的外觀呈暗灰色或灰(huī)色(sè),不甚美觀。但是,它具(jù)有顯微孔隙,對油漆(qī)及油類有很好的附着力。所以,為了提高磷化處理保護(hù)層的抗蝕能力,彈簧表面在(zài)磷化處理後,一般應再塗上各種各樣(yàng)的油漆、塗料或(huò)黃油,也可為了美觀,塗一定的着色劑。磷化膜的厚(hòu)度(dù)遠遠地超過氧化膜的厚度,其抗蝕能力為氧化膜的2—10倍以上。磷化膜的厚(hòu)度與磷化溶液的成分和工藝規範有很大的關系(xì)。它的厚度(dù)一般為5—15μm,但是對改變彈簧材料的截面尺寸(cùn)影響甚微,因為在磷化膜生成的同時,基體(tǐ)金屬(shǔ)表面也部分溶解在磷(lín)化溶液中。
磷化膜在一般大(dà)氣條件下以及在(zài)動、植物(wù)、礦物油類中均較穩定,在某(mǒu)些有機(jī)溶劑(如苯、甲苯等)中(zhōng),也較穩定。因此,在上述介質中工(gōng)作的彈簧,可采用磷化膜作保護層。但(dàn)是,磷化膜在酸,堿、海水、氨水及蒸汽的浸蝕下,不能防止基體金屬的鏽蝕,若在磷化表(biǎo)面浸漆、浸(jìn)油後,則抗蝕能(néng)力可大大提高。
磷化膜在400—500℃的(de)溫度下,可經(jīng)受短時間的烘烤。過高的(de)溫度能使磷化膜抗蝕能(néng)力降低。因此,某些在高溫(wēn)下工(gōng)作的彈簧(如炮彈發射部分的彈簧)都采用磷(lín)化處理。磷化膜(mó)的缺(quē)點是(shì)硬度低,機械(xiè)強度弱、有脆性。經磷化處理的鋼片,彎曲變形180°時,常常(cháng)有細小裂紋出現。另外,在磷化處理中會産生大量氫(qīng)氣,因此,經磷化處理後的彈簧具有(yǒu)氫脆現象,一般應(yīng)經過去氫(qīng)處理。磷化處理所需的設備簡單、操作方便、成本低、生産效(xiào)率(lǜ)高,再加上磷化膜的上述特點,因此,它也是彈簧表面處理的常見方法(fǎ)之一。