1　黑(hēi)色金屬制(zhì)品的浸蝕

鋼鐵(tiě)制(zhì)品與大(dà)氣長期接觸或進行(xíng)熱處理(lǐ)時(shí)，其表面會(huì)覆蓋上(shàng)一層鏽蝕物或黑(hēi)色氧化皮，其化學組成是各種鐵(tiě)的氧化物。在進行(xíng)各種表面處理(lǐ)時(shí)，必須預先除去這些(xiē)氧化物。其方法有(yǒu)手工除鏽、機械除鏽和(hé)噴砂除鏽等，而最通(tōng)用的方法是采用各種酸類試劑處理(lǐ)來(lái)除鏽。這種處理(lǐ)的實質是通(tōng)過酸類對鏽蝕物的溶解作(zuò)用，以及在處理(lǐ)過程中酸類與金屬基體(tǐ)反應産生(shēng)的氫氣對鏽蝕物的機械剝離作(zuò)用而從金屬表面将鏽蝕物清洗幹淨。用酸類清除表面大(dà)量氧化物的過程稱為(wèi)強浸蝕，或稱為(wèi)酸洗，清除表面上(shàng)肉眼不易覺察的薄氧化膜的過程稱為(wèi)弱浸蝕。有(yǒu)時(shí)在浸蝕過程中也通(tōng)以電(diàn)流，則稱為(wèi)電(diàn)化學浸蝕，電(diàn)化學浸蝕既用于強浸蝕，也用于弱浸蝕，弱浸蝕一般是在強浸蝕後進入電(diàn)鍍槽之前進行(xíng)的，該工序之後就不允許金屬制(zhì)品在大(dà)氣中停留太久，特别是金屬制(zhì)品表面不應處于幹燥狀态。為(wèi)保證浸蝕過程順利進行(xíng)，在浸蝕之前須先行(xíng)除油，否則酸與金屬氧化物不能充分接觸，會(huì)使化學溶解反應受到抑制(zhì)。

（1）化學強浸蝕。在黑(hēi)色金屬強浸蝕中，常用的酸有(yǒu)硫酸、鹽酸，或兩者按一定比例混合的“混酸”

根據鋼鐵(tiě)制(zhì)品表面氧化物的組成和(hé)結構，當金屬制(zhì)品表面隻帶有(yǒu)疏松的鏽蝕物時(shí)（其中主要是Fe2O3），可(kě)單獨用鹽酸來(lái)浸蝕，因為(wèi)鹽酸對制(zhì)品的浸蝕速度快，基體(tǐ)溶解少(shǎo)，滲氫程度也小(xiǎo)些(xiē)，當金屬制(zhì)品表面為(wèi)緊密的氧化皮時(shí)，使用硫酸浸蝕比單獨用鹽酸時(shí)的酸耗量要小(xiǎo)些(xiē)，成本也低(dī)，這是因為(wèi)硫酸浸蝕時(shí)的機械剝離作(zuò)用要比鹽酸的強，當金屬表面的鏽和(hé)氧化皮含高(gāo)價鐵(tiě)的氧化物多(duō)時(shí)，可(kě)采用混合酸進行(xíng)浸蝕，這樣既可(kě)發揮氫對氧化皮的撕裂作(zuò)用，又可(kě)加速Fe2O3和(hé)Fe3O4的化學溶解，加速洗淨表面鏽蝕物。影(yǐng)響強化學浸蝕效果的因素很(hěn)多(duō)，其中主要是濃度、浸蝕溫度等對于清洗效果的影(yǐng)響。

實踐證明(míng)對應于最大(dà)浸蝕速度有(yǒu)一個(gè)最适宜的硫酸濃度，此值約為(wèi)25%（重量）。為(wèi)了減少(shǎo)鐵(tiě)基體(tǐ)的損失，生(shēng)産中一般使用的濃度為(wèi)20%。就鹽酸而言，雖然随着濃度增高(gāo)浸蝕速度一直增加，但(dàn)實驗結果表明(míng)，當鹽酸的濃度在20%以上(shàng)時(shí)，基體(tǐ)的溶解速度比氧化物的溶解速度的增加要快得(de)多(duō)，因此生(shēng)産中很(hěn)少(shǎo)使用濃鹽酸。為(wèi)了避免鹽酸揮發損失，減少(shǎo)氯化氫毒氣的析出量，鹽酸濃度應控制(zhì)在15%以下。當使用混酸時(shí)，多(duō)采用含10%H2SO4和(hé)10%HCl的混合液，這個(gè)比例可(kě)根據情況适當調整。溫度對化學浸蝕速度也有(yǒu)較大(dà)影(yǐng)響，溫度升高(gāo)，浸蝕速度大(dà)幅度增加。為(wèi)了減少(shǎo)基體(tǐ)金屬的損耗，防止酸霧的逸出，并延長設備的使用壽命，一般都不采用高(gāo)溫浸蝕。當采用硫酸浸蝕時(shí)，溫度最高(gāo)不超過60℃。當采用鹽酸或混酸浸蝕時(shí)，溫度一般不超過40℃。

在10%20%的上(shàng)述酸液中進行(xíng)浸蝕，随着使用時(shí)間(jiān)的延長，浸蝕溶液的效力将逐漸降低(dī)。這是由于酸液中酸的濃度減小(xiǎo)和(hé)溶解了的鐵(tiě)的濃度增高(gāo)的緣故。當溶液中剩餘酸的濃度為(wèi)3%5%以及鐵(tiě)的含量達90g/L時(shí)，浸蝕液應予以更換。

為(wèi)了減輕浸蝕過程中基體(tǐ)金屬的溶解，确保金屬制(zhì)品的幾何尺寸和(hé)減少(shǎo)滲氫現象，在浸蝕液中應加入緩蝕劑。如在硫酸溶液中加入磷二甲苯硫脲和(hé)在鹽酸溶液中加入烏洛托品，其緩蝕效果都不錯。

（2）電(diàn)化學強浸蝕

黑(hēi)色金屬的電(diàn)化學強浸蝕是借助于直流電(diàn)進行(xíng)的。金屬制(zhì)品可(kě)以在陽極上(shàng)處理(lǐ)，也可(kě)以在陰極上(shàng)處理(lǐ)。清除鏽蝕物的處理(lǐ)效果，主要視(shì)金屬表面上(shàng)鏽蝕物的組織和(hé)種類而定。對具有(yǒu)厚而平整的緻密氧化皮的工件，直接用電(diàn)化學強浸蝕，其效果是不理(lǐ)想的，最好先經過硫酸溶液化學強浸蝕，待氧化皮疏松之後再進行(xíng)電(diàn)化學處理(lǐ)。當氧化物是多(duō)孔且疏松時(shí)，電(diàn)化學浸蝕的效率是很(hěn)高(gāo)的。其優點是浸蝕速度快，酸液消耗少(shǎo)，且制(zhì)件使用壽命長，其缺點是耗費電(diàn)能。

目前在大(dà)量生(shēng)産中多(duō)采用陽極浸蝕。對于形狀較複雜而幾何尺寸要求嚴格的制(zhì)件，為(wèi)了防止陽極浸蝕容易出現的過浸蝕缺陷，則可(kě)采用聯合電(diàn)化學浸蝕，即先用陰極進行(xíng)浸蝕，而後轉為(wèi)陽極浸蝕。陽極浸蝕可(kě)除去陰極浸蝕附着于制(zhì)件表面的污物。這種聯合工藝的另一優點是可(kě)以減輕滲氫現象。黑(hēi)色金屬陽極浸蝕時(shí)，常用的電(diàn)解液是15%20%H2SO4溶液，陽極電(diàn)流密度為(wèi)510A/dm2，操作(zuò)多(duō)在室溫下進行(xíng)。
（3）弱浸蝕

弱浸蝕是金屬制(zhì)品進行(xíng)電(diàn)鍍前的最後一道(dào)預處理(lǐ)工序。其目的是除去制(zhì)品表面上(shàng)極薄的一層氧化膜，使表面呈現出金屬的晶體(tǐ)組織，其實質是金屬表面活化的過程。這個(gè)常被人(rén)們忽視(shì)的操作(zuò)工序，對基體(tǐ)金屬與鍍層間(jiān)的良好結合起着極為(wèi)重要的作(zuò)用。通(tōng)常在金屬制(zhì)品經過弱浸蝕後，應立即予以清洗，并轉入鍍槽中電(diàn)鍍。所以電(diàn)鍍總是在經過除油和(hé)弱浸蝕後才進行(xíng)的。弱浸蝕處理(lǐ)的特點是浸蝕介質的濃度低(dī)，處理(lǐ)時(shí)間(jiān)短(duǎn)，并多(duō)在室溫下進行(xíng)。對于黑(hēi)色金屬的弱浸蝕，可(kě)用化學法，也可(kě)用電(diàn)化學法。采用化學法時(shí)，多(duō)使用含3%5%H2SO4或HCl的稀溶液，浸蝕0.51分鍾。采用電(diàn)化學法弱浸蝕時(shí)，多(duō)用陽極處理(lǐ)，使用1%3%稀硫酸溶液，陽極電(diàn)流密度為(wèi)510A/dm2。

3　鋁及鋁合金制(zhì)品的除油

鋁是兩性金屬，既能溶于酸，也能溶于堿。它在強堿性溶液中，會(huì)遭到劇(jù)烈浸蝕而生(shēng)成鋁酸鹽；因此對這類金屬制(zhì)品的除油，不采用強堿性溶液。通(tōng)常根據其表面黏附油污的程度，可(kě)采用不同的除油工藝。若表面油污嚴重，應先選用有(yǒu)機溶劑除油，然後再用堿性鹽溶液化學除油。若表面油污較少(shǎo)時(shí)，可(kě)直接選用含少(shǎo)量苛性堿的除油液，或用堿性鹽溶液處理(lǐ)。

有(yǒu)機溶劑除油常用三氯乙烯或三氯乙烯與四氯乙烯的混合有(yǒu)機溶劑。如無這種高(gāo)效能有(yǒu)機溶劑，且制(zhì)品表面又黏附大(dà)量油污時(shí)，也可(kě)采用乳化除油法。這種方法是把除油能力低(dī)的有(yǒu)機溶劑，如煤油、二甲苯等與乳化劑，以及如弱堿性肥皂或三乙醇胺與油酸等形成的皂類進行(xíng)必要的組合，使油污在有(yǒu)機溶劑溶解和(hé)乳化的雙重作(zuò)用下被清洗。

4　鋁及其鋁合金制(zhì)品的浸蝕

輕金屬制(zhì)品的浸蝕可(kě)以用酸液，也可(kě)以用堿液。在堿溶液中浸蝕的工藝是廣泛采用的方法，此法浸蝕速度較快，在表面油污較少(shǎo)時(shí)，甚至可(kě)以不經過除油而直接進行(xíng)堿液浸蝕。

浸蝕一般在50℃80℃下于10%20%的苛性鈉溶液中進行(xíng)，浸蝕時(shí)間(jiān)約為(wèi)兩分鍾，其作(zuò)用是由于氫的強烈析出而促使非溶性污物離開(kāi)金屬表面。

5　黑(hēi)色金屬制(zhì)品的磷化

黑(hēi)色金屬表面通(tōng)過化學反應生(shēng)成一層非金屬的、不導電(diàn)的、多(duō)孔的磷酸鹽膜的處理(lǐ)過程稱為(wèi)磷化或磷化處理(lǐ)，形成的磷酸鹽膜稱為(wèi)轉化膜。

磷化處理(lǐ)廣泛用于金屬加工成形以及防鏽封存等工序中，其中作(zuò)為(wèi)塗層被覆表面處理(lǐ)的基底或前處理(lǐ)應用最為(wèi)普遍。磷化膜具有(yǒu)多(duō)孔性，塗料可(kě)滲入到這些(xiē)孔隙中，因而能顯著地提高(gāo)塗層的附着力。此外，磷化膜又能使金屬表面由優良導體(tǐ)轉變為(wèi)不良導體(tǐ)，從而抑制(zhì)了金屬表面微電(diàn)池的形成，有(yǒu)效地阻礙了金屬的腐蝕，可(kě)成倍地提高(gāo)塗層的耐蝕性和(hé)耐水(shuǐ)性，所以磷化膜已被公認為(wèi)塗層被覆最好的基底。對薄闆金屬制(zhì)品的塗層被覆要求在被覆前100%地進行(xíng)磷化處理(lǐ)。

按形成磷化處理(lǐ)劑的組成可(kě)分為(wèi)，以鐵(tiě)鹽為(wèi)主的磷化處理(lǐ)，以鋅鹽為(wèi)主的磷化處理(lǐ)及以錳鹽為(wèi)主的磷化處理(lǐ)。作(zuò)為(wèi)塗層被覆表面處理(lǐ)的前處理(lǐ)，最廣泛應用的是用鋅鹽為(wèi)主的磷化處理(lǐ)，這種處理(lǐ)速度快，形成的磷化膜厚度适當（13μm），是塗層被覆的良好基底。鋅鹽磷化處理(lǐ)劑的主要組分是磷酸二氫鋅（可(kě)用氧化鋅與磷酸配制(zhì)）、氧化劑（常用硝酸鹽）、催化劑（常用亞硝酸鈉、氯酸鈉和(hé)過氧化氫等強氧化劑）和(hé)一些(xiē)添加劑（如三聚磷酸鈉、氟化鈉等）。以下列舉兩種磷化液的配方及工藝規範供參考。

配方一

氧化鋅工業用純度98%以上(shàng)25g
磷酸工業用含量83%23ml
硝酸工業用含量65%45ml
碳酸鈉工業用16g
自來(lái)水(shuǐ)70ml

此配方所制(zhì)得(de)的濃磷化液，總酸度接近500點，總酸度與遊離酸度之比為(wèi)7∶110∶1。将此濃磷化液稀釋至磷化工藝所規定的總酸度（噴射法采用1216點），另外補充添加亞硝酸鈉0.20.3g/L，在60℃65℃下噴射處理(lǐ)l1.5分鍾，即可(kě)在除油和(hé)酸洗後的潔淨的鋼鐵(tiě)表面上(shàng)獲得(de)結晶細緻的磷化膜，磷化膜重量為(wèi)2.02.5g/m2。

配方二

磷酸二氫鋅工業用10g/L
硝酸鈉工業用7g/L
硝酸鋅工業用7g/L

磷化處理(lǐ)時(shí)應添加亞硝酸鈉0.3g/L及三聚磷酸鈉0.1g/L。這種磷化液的總酸度為(wèi)1012點，總酸度與遊離酸之比為(wèi)10∶115∶1，磷化溫度為(wèi)60℃±5℃，噴射磷化處理(lǐ)需23分鍾，磷化膜重量為(wèi)2.02.5g/m2，适用于鋼鐵(tiě)表面的噴射磷化處理(lǐ)。

上(shàng)述有(yǒu)機溶劑除油、堿液除油、電(diàn)化學除油、化學強浸蝕中，電(diàn)化學強浸蝕和(hé)弱浸蝕屬于鍍層被覆表面處理(lǐ)的前處理(lǐ)，堿液除油、化學強浸蝕和(hé)磷化處理(lǐ)屬于塗層被覆表面處理(lǐ)的前處理(lǐ)，鋁及鋁合金的除油和(hé)浸蝕屬于表面改質處理(lǐ)的前處理(lǐ)。

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