铝合金锌系磷化工艺及性能的研究

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要对铝及其合金进行表面处理是提高其耐蚀性的有效方法。铬酸盐表面处理可显著提高铝及其合金的耐蚀性，但六价铬表面处理工艺毒性大，对环境污染严重，因此研究开发无毒或低毒的表面处理工艺势在必行。开发环境友好型的磷化技术是磷化工艺发展的趋势。本文主要研究了LY12铝合金的锌系磷化工艺。通过磷化液组分含量单因素实验和正交实验，得到磷化液组分含量的最佳组合为：磷酸二氢锌含量取值为11g/L，硝酸锌含量取值为35g/L，氯酸钠含量取值为2g/L，氟化钠含量取值为2.5g/L。得到的磷化膜外观颜色呈浅灰色，均匀光亮致密；借助了SEM得知表面形貌

2、呈现为片状晶体层层堆积形成的磷化膜结构，堆积方式比较整齐，片状晶体最大长度为8µm；借助了EDS得知膜层的平均组成元素主要是：Zn、P、O，磷酸锌为磷化膜的主要物质。通过磷化条件单因素实验和正交实验，得到磷化条件的最佳组合为：磷化溶液量取值为100ml，磷化时间取值为20min，磷化温度取值为50℃，磷酸含量取值为3g/L。得到的磷化膜外观颜色呈浅灰色，均匀光亮致密；借助了SEM得知表面形貌呈现为片状晶体层层堆积形成的磷化膜结构，堆积方式比较混乱，片状晶体最大长度为6µm；借助了EDS得知膜层的平均组成元素主要是：Zn、P、O，磷酸锌为磷化膜的主要物质。

3、以磷化液组分含量的最佳组合和磷化条件的最佳组合为基础，结合两个最佳组合，确定了锌系磷化的最佳工艺：得到的磷化膜外观颜色呈浅灰色，均匀光亮致密，膜重为5.46g/m2，硫酸铜试验耐蚀时间为68s，线性极化电阻为5034Ω；借助了SEM得知表面形貌呈现为片状晶体层层堆积形成的磷化膜结构，堆积方式比较整齐，片状晶体最大长度为8µm；借助了EDS得知膜层的平均组成元素主要是：Zn、P、O，磷酸锌为磷化膜的主要物质。关键词：铝合金；锌系磷化；耐蚀性；线性极化电阻沈阳理工大学硕士学位论文AbstractThesurfacetreatmentcanimprovethe

4、corrosionresistanceofaluminiumalloyeffectively.Thechromatesurfacetreatmentisoneoftheimportmantmethodstoimprovethecorrosionresistanceofaluminiumalloy.Becauseofthetoxicityandenvironmentalpollutionforchromatesurfacetreatment,thelowornon-toxicsurfacetreatmentbecomeimperative.Theexplo

5、itationofchromate-freephosphatingtechnologywhichhasbetterpracticabilityandenvironmentalfriendlyisthedevelopingdirection.ThispapermainlystudiedthezincphosphatingtechnologyforLY12aluminumalloy.Theoptimumtechniquesofphosphatingcompositioncontentwereobtainedbysinglefactorexperimentan

6、dorthogonaltest.Thebestcombinationofcontentcomponents:Zn(H2PO4)2·2H2O11g/L,Zn(NO3)2·6H2O35g/L,NaClO32g/L,NaF2.5g/L.Theresultsshowthatthephosphatingfilmislightgrey,brightanduniformandpossessesperfectcorrosionresistancewiththefilmcolorchanginginthedroppingexperimentafter60seconds.T

7、hecoatingconsistedofZn、P、OwereinvestigatedbySEMandEDSenergyspectroscopeanalysis.Crystallinesubstancewasfoundonthesurfaceofaluminumalloy.Thestackingmodeoftheflakycrystalismoreorderly,themaximumlengthofthecrystalflakesis6µm.Theoptimumtechniquesofphosphatingconditionswereobtainedbys

8、amemethod.Thebestcombinationofthephospha