锌含量对冷轧汽车板磷化膜中“P比”值的影响

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1、偶秒第4．oo@0锌含量对冷轧汽车板磷化膜中“P比"值的影响陈义庆，徐小连，钟彬，肖字，艾芳芳，胡绍伟(鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山114009)[摘要]实际生产中，直接检测磷化膜“P比”值，可以确定其膜层附着力的稳定性及等级。采用SEM，EDS以及XRD等技术，研究了基材化学成分、表面涂油状况、表面粗糙度以及磷化膜中zn含量等影响因素对冷轧汽车板磷化膜“P比”值的影响。结果表明：c含量低、A1含量低、Mn含量高都有利于提高磷化膜的“P比”值；表面涂油量小、表面粗糙度大以及磷化膜中zn含量的降低都有利于提高磷化膜的“P比”值。[关键词]锌系磷化；磷化膜；“P比”值；基材；

2、化学成分；涂油状况；表面粗糙度；C，Al，zn含量[中图分类号]TG174．4[文献标识码]B[文章编号]1001—1560(2010)08—0057—030前言全浸式低温锌系磷化膜中zn元素的含量等因素对冷轧汽车板磷化膜“P比”值的影响。为了保证汽车涂漆质量，汽车车身涂装前需要进行漆前表面处理。磷化处理由于简单可靠、费用低、操1试验作方便等优点而得到了广泛应用¨J。冷轧汽车板经过磷化处理后表面形成的磷化膜作为油漆涂层的基1．1基材前处理底，能显著提高涂层的耐腐蚀性，阻止腐蚀向冷轧汽车以Stl2退火冷轧汽车钢板为基材，尺寸为150．0板表面扩散，增强漆膜的附着力。因此，磷化膜质

3、量的mm×75．0Bin×0．81TIm。材料成分及表面状况见表1。优劣在车身表面涂饰工艺中具有重要的地位’。]。表1Stl2退火冷轧汽车钢板的表面状况锌系磷化膜中除含磷酸锌之外，其二价金属磷酸盐，如Zn2Mn(PO4)2。4H2O，Zn2Fe(P04)2·4H2O等在整个磷化膜中所占的比例，称为磷化膜的“P比”值。“P比”值对磷化膜的质量有极大的影响J：磷化膜的“P比”值越大，其质量越好，冷轧汽车板喷漆后漆膜的质量，尤其是漆膜的附着力性能也就越高。在实际生产中，直接对磷化膜“P比”值进行检测，即可知道涂层附着力的稳定性及相应等级，对大批量生产具有重要指导意义。因此，用“P比”

4、值来衡量磷化膜的质量在汽车生产领域已经得到广泛的认可。本工作利用SEM、EDS以及XRD等技术研究了冷轧汽车板化学成分、表面涂油状况、表面粗糙度以及在前处理工艺：碱性脱H~(42～45℃，先喷淋30s，再浸泡2min)一水洗一表面调整(室温，浸泡1min)。[收稿日期]2010—03—211．2试验设备[通信作者]陈义庆(1971一)，男，高级工程师，E—mailchenyiqing2003@163．eom采用QUANTA400HV型扫描电镜(SEM)观察磷1，移化膜形貌。工作条件：w灯丝，20．00kV，距离为1O抑制作用。这是由于基体金属的化学成分对磷化膜的mm；采用x特征

5、能谱仪(EDS)检测磷化膜结构，工作质量具有较大的影响，其中C元素含量高是造成磷化条件：2O．00kV，距离为10mm，取出角为35。；XRD试膜结晶疏松、粗糙的主要原因之一，高碳钢结晶快，但验采用X’PERT—PRO—X射线衍射仪，工作条件为C0结晶粗糙、疏松；同样，Al元素含量高也会造成磷化膜靶、电压40kV、电流35mA，连续扫描，每步停留5s，步结晶颗粒粗大，而Mn元素对磷化膜结晶状态的改善却长0．02。／步，依照x射线衍射法测定Hopeite(020)面具有十分积极的作用；基板表面涂油量大(见7号试和Phosphophyllite(100)面的衍射线强度，扣除本底、寻

6、样)，在磷化过程中会加重脱脂过程的压力，易造成基峰并定值，按式(1)求得“P比”值：板表面残留油污，严重影响磷化膜的形成，甚至不能成P比=IJ(，P+，H)(1)膜_9]，使磷化膜的耐蚀性及漆膜的附着力变差，影响涂式中，——Ph0sphophyllite(100)面的衍射线强度，s层的装饰性，涂层易起泡剥离；基板表面粗糙度大(见8，——H0speite(020)面的衍射线强度，s一号试样)，所得磷化膜晶粒明显细小、致密，这种情况可1．3磷化试验以归结为机械粗化促使样板表面真实面积增大，是成核活性中心增多所产生的结果，除此之外，机械粗化还将试样进行全浸式低温锌系磷化，磷化工艺参数

7、可以去除表面不利于成膜的夹杂物l9J。见表2。表2磷化工艺参数2结果与讨论图1是不同表面状态冷轧汽车板磷化后的表面形图1不l司表面状态冷轧汽扳磷化后的SEM表面彤貌貌。由图1可知：不同表面状态的冷轧汽车板，在相同的磷化工艺条件下，所生成的磷化膜的表面形貌完全对图1中的9种试样的磷化膜进行2为5。一不同，按照磷化膜的晶粒大小、形状以及磷化膜的致密85。的XRD测试，检测结果显示：9种试样的磷化膜均度对图1中的各种磷化膜进行综合的定性评价，各种由Zn3(PO4)2·4H2O和Zn2Fe(PO4)