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《中温锌_钙系黑色磷化膜的耐蚀性能_仝晓刚》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2009.03.01239中温锌-钙系黑色磷化膜的耐蚀性能仝晓刚,陈琳,罗宏,赵蛟(四川理工学院材料与化学工程系,四川自贡643000)[摘要]黑色磷化膜的耐蚀性、微观结构和组成成分的系统研究相对较少。为了获得耐蚀性能较好的中温锌-钙系黑色磷化膜,从游离酸度(FA)、温度、时间等方面考察了黑色磷化膜的耐蚀性,通过扫描电镜﹑X射线衍射分析对膜层的性能进行了表征,测试了黑色磷化膜层的电化学极化性能。结果表明:当黑磷化液的游离酸度为4～10点,温度为60
2、～75℃,时间为10～20min时,黑色磷化膜层的耐腐蚀性较好;黑色磷化膜的腐蚀电位比Q235钢基体高0.2313V。[关键词]黑色磷化;锌-钙系;中温;耐蚀性[中图分类号]TG1748[文献标识码]A[文章编号]1001-1560(2009)03-0039-050前言1.3性能测试现代工业的飞速发展,对磷化技术的要求越来越1.3.1耐蚀性高,不仅要具有高耐蚀性能,而且还要具有其他性能,按GB6807-86,进行CuSO4点滴试验。检验方如膜的颜色要求越来越黑,中温膜和高温膜颜色的一致等,尤其是出口产品要求更
3、高[1]。近年来,这方面的法:用脱脂棉沾酒精擦去试样表面的油污,表面干燥后,在黑磷化膜上滴1滴硫酸铜溶液,观察并记录出现研究很多,但对黑色磷化膜的耐腐蚀性能、微观结构和组成成分的系统研究相对很少[2～6]。本工作讨论了黑砖红色的时间。1.3.2膜层厚度色磷化膜的工艺条件对膜层耐腐蚀性能的影响,并对按GB4956-85,采用德国ElektroPhysik磁性测其微观组织、结构及成分进行了研究。厚仪测试。1试验1.3.3表面形貌及成分1.1材料采用扫描电镜(SEM,JSM-6301F,JEOL)表征黑色试验材料为
4、Q235钢,试样尺寸25mm×50mm。化学转化膜外观形貌;X射线衍射分析仪(XRD,D/max试样表面经砂轮打磨光滑,再用120目砂纸打磨。-2500PC,CuKα)测试黑色化学转化膜的成分。1.2工艺流程及黑色磷化液配方1.3.4电化学极化性能脱脂※水洗※除锈※水洗※预浸※黑磷化※水洗采用LK2005型电化学工作站测试黑色磷化膜层※干燥。的电化学极化曲线。采用三电极系统,所制的电极为中温Zn-Ca系黑色磷化液配方见表1。工作电极,试验介质为3.5%的NaCl溶液,工作面积为表1Zn-Ca系黑色磷化液配方2
5、1cm,非工作面用环氧树脂封装,辅助电极为铂电极,药品用量磷酸56～60mL/L参比电极为饱和甘汞电极。在室温下进行试验,试样硝酸50mL/L在试验介质中稳定30min后,开始测试。氧化锌20～30g/L氧化钙26～28g/L2结果与讨论硝酸钠10g/L钼酸钠0.4g/LTZ系列复合添加剂(自行研制)6.0g/L2.1游离酸度对黑色磷化膜耐蚀性的影响在温度65℃,时间12min,不同游离酸度下获得[收稿日期]20081009[通信作者]仝晓刚(1984-),男,主要从事腐蚀工程与防的磷化膜的耐蚀性见表2。从表
6、2可以看出,当黑磷化护研究,E-mail:tongxiaogang7@163.com液的游离酸度为4～10点时,黑色磷化膜层的耐腐蚀40性较好。着力很差,用去离子水洗掉后基体上残留一层很薄的表2游离酸度对黑色磷化膜层耐蚀性的影响灰色膜,这可能就是试样与磷化液刚接触时生成的钝游离酸度/点147101316化膜。根据金属与磷化液反应初期形成“底层”的假t(耐CuSO4点滴)/s301381627385说。所谓“底层”,应该理解为一层很薄的薄膜,是一层膜层颜色黑黑黑较黑较黑发白真正的钝化层。底层的组成和结构与钢钝化
7、或铁磷化得到的薄膜有某些相似之处,底层主要由Fe2O3和图1是游离酸度分别为7和10点时获得的黑色磷[7]化膜的电镜扫描形貌。从图1可以看出,黑色磷化膜Fe3(PO4)2·8H2O组成。微观上呈短棒状的颗粒密堆积形貌,而且膜层明显为2.2温度对黑色磷化膜层耐蚀性的影响片层状结构。由此可以推断,黑色磷化膜的生长机制磷化液游离酸度为7点,磷化时间为12min,不同是平面状长大,磷化开始时晶核首先在试样的活性点温度对磷化膜层耐蚀性的影响见表3。处形核,然后迅速长大成晶粒,但很快就停止生长,新表3温度对膜层耐蚀性的影
8、响的晶核在这些刚形成的晶粒上形成并长大,如此不断t/℃455560657580重复生成大量的磷酸盐薄层,从而形成黑色磷化膜的t(耐CuSO4点滴)/s1115701556535片层状结构。图1a膜的晶粒粒径为100～150μm,图膜层颜色灰黑较黑黑很黑很黑挂灰1b的晶粒粒径为150～200μm。可以看出,游离酸度从表3可以看出,温度对磷化过程的影响很大:温为7点时所得膜层晶粒的缺陷明显比游离酸度为1
