1 - هدف و دامنه كاربرد

 هدف از تدوين استاندارد تعيين اصول فسفاته و آزمونهاي مربوط در مورد قطعات ساخته شده يا پوشش داده شده از مواد آهني , روي , آلومينيم , كادميم و آلياژهاي آنها مي‏باشد كه به منظور محافظت از خوردگي , بهتر نمودن چسبندگي رنگها , سهولت شكل پذيري غير برشي بوسيله اكستروژن يا كشش , كاهش اصطكاك و عايق سازي الكتريكي مورد استفاده قرار مي‏گيرد .

 اين استاندارد روشهاي اسيد شوئي كه در آن از اسيد فسفريك استفاده مي‏شود و پوششهاي فسفاته‏اي كه متعاقبأ تحت فرآيند ويژه‏اي قرار مي‏گيرند 1 را در بر نمي‏گيرد .

 يادآوري - لازم به ذكر است كه در اين استاندارد علامت (%)به معني درصد وزني بوده و چگالي داده شده در دماي 20 درجه سلسيوس مي‏باشد .

  2 - تعريف

 از نظر اين استاندارد فسفاته كردن فلزات عملي است كه با فسفات‏هاي اسيدي انجام مي‏گيرد . و لايه‏اي از تركيبات فسفاته روي سطح تشكيل مي‏گردد . آنيونهاي فسفاته اين پوششها هميشه توسط محلول و كاتيون آنها توسط محلول و يا ماده زمينه تأمين مي‏شوند .

  3 - اصول كلي

 3 - 1 - كليه قطعاتي كه فسفاته مي‏شوند بايد كاملا عاري از هر گونه محصولات ناشي از خوردگي سطح و چربي باشند مگر اينكه خود حمام فسفاته شامل عوامل پاك كننده و چربي زدا باشد . قطعات همچنين بايد عاري از مواد روغني , اثر انگشت , خاك و ساير آلودگيها باشند .

 3 - 2 - عمل فسفاته كردن قطعات از طريق غوطه وري در وان با محلول ساكن و يا وان با محلول متحرك ( قطعه در داخل محلول قرار مي‏گيرد ) و يا اسپري كردن صورت مي‏گيرد .

 روش پوشش دادن غلطكي مي‏تواند براي فسفاته كردن تسمه‏هاي گالوانيزه فولادي استفاده گردد . جزئيات شرايط كار را مي‏توان در دستورالعمل‏هاي عملياتي مربوطه پيدا كرد .

 پس از فسفاته كردن قطعات بايد با آب شسته شده و خشك شوند . عمليات اضافي شستشو و عمليات جنبي ديگر بستگي به كاربرد لايه فسفاته دارد .

 3 - 3 - در روندهاي متداول فسفاته كاري از بروز تردي هيدروژني قطعات فولادي تحت يك استحكام كششي حدود 1200 نيوتن بر ميليمتر مربع نمي‏توان بطور مطمئني جلوگيري كرد . با اين وجود مي‏توان بوسيله استفاده از موادي با چكش خوار مناسب و يا انجام عمليات حرارتي بخصوصي قبل و يا بعد از فسفاته كاري احتمال بروز تردي هيدروژني را از بين برد اين عمليات عبارتند از :

 3 - 3 - 1 - باز پخت تنش زدائي پس از كار سرد به منظور رفع كردن تنش‏هاي كششي بحراني باقيمانده

 3 - 3 - 2 - بازگشت پس از سخت كردن به منظور افزايش چقره‏گي ماده

 3 - 3 - 3 - حرارت دادن تا دمائي حدود 150 - 130 درجه سلسيوس براي حداقل دو ساعت پس از فسفاته كاري جهت حذف هيدروژن جذب شده در طي عمليات فسفاته كاري

  4 - علائم

 معرفي پوشش فسفاته بايد به ترتيب عبارتي مانند زير انجام گيرد .

 پوشش الف / ب - ج - د - ه 

 - حرف الف نشان دهنده نوع پوشش فسفاته مي‏باشد كه با توجه به دامنه كاربرد اين استاندارد چهار نوع پوشش فسفات روي , فسفات روي كلسيم , فسفات منگنز و فسفات آهن را در بر مي‏گيرد .

 - حرف ب نشان دهنده فلز يا آلياژ زمينه است كه ماده پوشش روي آن قرار مي‏گيرد و اين فلز يا آلياژ با توجه به دامنه كاربرد اين استاندارد عبارت است از : آلياژهاي آهني , آلومينيم , روي و كاديم

 - حرف ج نشان دهنده هدف استفاده از پوشش فسفات بكار برده شده جهت محافظت از خوردگي , بهبود چسبندگي رنگها , سهولت سرد كاري , كاهش اصطكاك يا عايق سازي الكتريكي مي‏باشد .

 - حرف د معرف عددي است كه مقدار جرم بر واحد سطح ( گرم بر متر مربع ) را نشان مي‏دهد

 - حرف ه  نشان دهنده مواردي است كه پس از عمليات فسفاته از محلول‏هاي كرم دار استفاده شده است در غير اين صورت اين حرف بكار برده نخواهد شد .

 به عنوان مثال اگر بر روي فولاد از فسفات منگنز به مقدار 5 گرم بر متر مربع جهت محافظت از خوردگي استفاده گردد شناسائي آن به ترتيب زير خواهد بود .

 پوشش فسفات منگنز / فولاد - محافظت از خوردگي - 5

 و يا عبارت پوشش فسفات روي / فولاد - سهولت سركاري - 7

 بدين معني است كه بر روي فولاد از پوشش فسفات روي به مقدار 7 گرم بر متر مربع به منظور سهولت سردكاري استفاده شده است .

  5 - انواع پوشش

 بسته به نوع مواد و وضعيت سطحي قطعات هم چنين بسته به عمليات مكانيكي و شيميائي قبل از فسفاته كاري تركيبات حمام فسفاته و همچنين شرايط كار فسفاته , لايه‏هايي با وزن سطحي مختلف و يا چگالي‏هاي ظاهري متفاوت حاصل مي‏شود .

 تمامي پوشش‏هاي فسفاته شامل تخلخل هستند كه در طي عمليات تكميلي ترميم مي‏شوند .

1 - Me نشان دهنده وجود كاتيون فلز قليا و يا NH+4  است .

 محلول‏هايي براساس Zn(H2PO4)2 و Mn(H2PO)2 به ترتيب براي توليد فسفات روي و منگنز بكار مي‏روند و براي پوشش فسفات روي كلسيم از محلول‏هاي Zn(H2PO4)2 و Ca(H2PO4)2 استفاده مي‏گردد . محلول‏هاي فسفات قليائي پوششي بر اساس اين فلزات به انضمام اكسيدهاي آن تشكيل مي‏دهد .

 5 - 1 - كاربرد پوشش فسفاته براي حفاظت از خوردگي

 تمامي انواع پوشش‏هاي اشاره شده مي‏تواند بدين منظور استفاده گردد . در اين رابطه نوع پوشش و مقدار جرم بر واحد سطح آن بستگي به طبيعت فلز زمينه , كاربرد قطعه و ميزان حفاظت مورد نياز دارد .

 پوششهاي فسفاتي كه براي حفاظت از خوردگي استفاده مي‏شوند ممكن است يك شستشوي نهائي توسط محلول‏هاي شامل تركيبات كرم داشته باشند . بدون عمليات تكميلي فوق اين پوشش‏ها داراي دوام و عمر كوتاهي خواهند بود . براي بدست آوردن لايه‏هاي فسفاته مؤثر و با دوام بر حسب مورد مصرف , عمليات تكميلي بر روي سطح فسفاته ضروري است . اين عمل مي‏تواند بطور مثال با استفاده از روغن غير خورنده , گريس , واكس 2, رنگ و يا پوشش‏هاي مشابه انجام گيرد . قابل ذكر است كه قبل از عمليات تكميلي و يا در طي انجام اين مراحل ترجيحأ پوشش فسفاته نبايد به مدت طولاني انبار شود .

 اگر در نظر است كه سطح فلزات فسفاته شده توسط پوشش هائي نظير رنگ يا مشابه آن پوشش داده شود اين سطوح عملا بايد پس از شستشو و تميز كردن عاري از مواد محلول در آب باشند در غير اين صورت سبب تاول زدن فيلم رنگ خواهد شد . بدين منظور پوشش‏هاي فسفاته بايد با آبي كه فاقد نمك و يا مواد حل شونده باشد . شستشوي نهائي گردند . قبل از پوشش بعدي الزامي است كه از آلودگي پوشش فسفاته با گرد و خاك يا اثر انگشت اجتناب شود . جدول 2 برخي از انواع پوشش‏هاي فسفاته را به منظور حفاظت از خوردگي نشان مي‏دهد .

 5 - 2 - كاربرد پوشش‏هاي فسفاته جهت سهولت عمليات شكل دادن سرد

 بطور ترجيحي از پوشش‏هاي فسفات روي جهت سهولت عمليات شكل دادن سرد غير برشي استفاده مي‏گردد . مقدار جرم بر واحد سطح پوشش بستگي به شرايط كاربردي خاص آن دارد . در اين حالت توصيه مي‏شود پوشش‏هاي فسفاته پس از شستشو با يك محلول قليائي ضعيف خنثي گردد . براي سهولت عمليات شكل دادن سرد بايد از يك روان كننده ( روان ساز ) مناسب استفاده گردد .

 5 - 3 - كاربرد پوشش‏هاي فسفاته جهت كاهش اصطكاك

 پوشش‏هاي فسفاته همراه با روان كننده‏هاي مناسب مي‏توانند به منظور كاهش اصطكاك و همينطور محدود كردن دامنه ضرايب مورد استفاده قرار گيرند . نوع پوشش فسفاته , ضخامت پوشش ( جرم بر واحد سطح ) ساختمان آن و روان كننده مورد استفاده بر روي شرايط اصطكاك تأثير دارند . انتخاب ميزان جرم بر واحد سطح تابعي از دقت ابعادي قطعات مورد عمل مي‏باشد .

 5 - 4 - كاربرد پوشش‏هاي فسفاته جهت عايق سازي الكتريكي

 در اين موارد ترجيحأ از پوشش فسفات روي استفاده مي‏شود . مقدار جرم بر واحد سطح مورد نياز تابعي از مقاومت الكتريكي سطحي لازم مي‏باشد . در الكترودي با فشار تماس 100 نيوتن بر سانتيمتر مربع اين مقدار مي‏تواند بين 102 - 104  اهم بر سانتيمتر مربع باشد .