紧固件表面锰系磷化膜的制备及摩擦磨损性能试验和研究
试验方法
1.1 磷化试样制备
紧固件材料为40NiCrMo7钢，其化学成分如表1所示.试样尺寸为35 mm×20 mm×4 mm.试样的处理工艺过程为：打磨→脱脂(，3～5 min)→水洗→酸洗(28℃，3～5 min)→水洗→表面调节处理(40℃，45 min).将经过上述工艺处理后的试样分为三组，分别置于95℃的磷化液中进行为时30 min的磷化处理.磷化液由PF-112、AD-4813和AD-M2三种皮膜剂按一定配比配制而成.
1.2 组织结构分析
采用S-3400N扫描电子显微镜和能谱仪，观察了在不同工艺条件下获得的磷化膜摩擦磨损前后的表面形貌，并分析了磷化膜摩擦磨损前后的成分变化.
1.3 摩擦磨损性能测试
采用MFT-4000多功能材料表面性能测试仪进行往复摩擦磨损试验.其中，上摩擦副为直径为6 mm的GCr15钢球，下摩擦副为40CrNiMo7钢试样，且上、下摩擦副的表面均需要进行磷化处理.在摩擦磨损试验中，法向载荷为5～10 N；滑动距离为8 mm；往复速度为150 mm/s；磨损时间为10 min；试验温度为(25±2)℃.分别采用干摩擦和润滑摩擦磨损两种方式进行摩擦磨损试验.选用美国LPS-3润滑脂作为润滑剂，锰系磷化加工价格，润滑条件下的磷化试样需在试验前3 h进行涂脂处理，从而保证润滑脂能够充分渗入到磷化膜的表面孔隙中.采用S-3400N扫描电子显微镜分析试样表面磷化膜的转移与失效机制，采用能谱仪观察并分析试样磨损前后的表面形貌与成分变化.
镀锌磷化、黑磷化等表面处理工艺全介绍
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电镀铬
铬镀层在大气中很稳定，天津锰系磷化，不易变色和失去光泽，锰系磷化工艺，硬度高耐磨性好。
在紧固件上用铬镀层一般是作为装饰作用。
在防腐性要求较高的工业领域很少使用，锰系磷化加工，因为好的铬电镀紧固件与不锈钢同样昂贵，只是使用不锈钢强度不够时，才用镀铬紧固件代替。
为了防止腐蚀，镀铬前应首先镀铜和镍。
铬镀层可以承受华氏1200度（650℃）的高温。
但也与电镀锌一样存在氢脆问题。
镀镍
主要用于既要防腐，又要导电性好的地方。
如车辆电瓶的引出端子等。
热浸锌
热浸锌为锌加热到液体下热扩散涂层。
其镀层厚度在15~100μm，并且不易控制，但耐腐蚀性好，多用于工程中。
热浸锌加工过程中污染严重，有锌废料和锌蒸汽等。
由于镀层厚，在紧固件中引发了内外螺纹难以旋合的问题。
因热浸锌加工的温度原因，（340-500C）它不能用于10.9级以上的紧固件。
钢铁表面磷化处理分类
(1)锌系磷化液:和钢铁生成磷酸锌为主的磷化膜，膜层牢固、均匀、致密，抗腐蚀能力强，常温使用，程序复杂，需要除油、除锈、促进、表调、磷化、钝化等工艺，还需要经常测定促进剂的浓度和磷化液的游离酸度(F.A)和总酸度(T.A)，属磷化液，多用于轿车的磷化.
(2)锰系磷化液:和钢铁生成磷酸锰为主的磷化膜，一般中高温使用，磷化膜有润滑性，主要用于拉拔润滑时，抗压性好，作为润滑剂使用.
(3)钙系磷化液:和钢铁能生成磷酸钙磷化膜，不太常用.
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