采用中溫鋅-錳系磷化工藝,按照三因素四水平正交試驗(yàn)方案,在40Cr鋼表面制備了16種鋅-錳系磷化膜。通過硫酸銅點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn),測(cè)試了磷化膜的耐腐蝕性能,進(jìn)行了最優(yōu)工藝參數(shù)的篩選。分析了最優(yōu)工藝條件下制備的磷化膜的元素組成,并觀察了最優(yōu)磷化膜和40Cr鋼浸泡腐蝕前后的形貌。結(jié)果表明,正交試驗(yàn)極差分析得到各因素對(duì)磷化膜耐硫酸銅點(diǎn)滴時(shí)間影響的主次順序?yàn)?磷化液溫度>磷化時(shí)間>表調(diào)時(shí)間。當(dāng)表調(diào)時(shí)間為30 s、磷化時(shí)間為25 min、磷化液溫度為65℃時(shí),磷化膜的耐硫酸銅點(diǎn)滴時(shí)間最長(zhǎng),耐腐蝕性能最好。最優(yōu)磷化膜主要由Zn、P、Mn、Fe和O元素組成,Zn元素含量最高,約為38%;最優(yōu)磷化膜浸泡腐蝕前后的形貌變化不大,能有效減輕40Cr鋼的腐蝕程度。

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圖2最優(yōu)磷化膜面掃描結(jié)果

最優(yōu)磷化膜的耐硫酸銅點(diǎn)滴時(shí)間約為100s，優(yōu)于表3中任一實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果，驗(yàn)證了優(yōu)化的工藝條件準(zhǔn)確無(wú)誤。為了進(jìn)一步考察最優(yōu)磷化膜的耐腐蝕性能，比較并分析了最優(yōu)磷化膜和40Cr鋼在3%NaCl溶液中腐蝕前后的宏觀形貌和微觀形貌。圖3(a）和3(b）為最優(yōu)磷化膜腐蝕前后的宏觀形貌，圖3....

圖3最優(yōu)磷化膜和40Cr鋼腐蝕前后的宏觀形貌

圖2最優(yōu)磷化膜面掃描結(jié)果圖4(a）和4(b）為最優(yōu)磷化膜腐蝕前的微觀形貌，從低倍掃描電鏡圖像看出，最優(yōu)磷化膜覆蓋完整，無(wú)明顯缺陷。從高倍掃描電鏡圖像看出，最優(yōu)磷化膜的晶粒形態(tài)不規(guī)則，但堆積比較致密。圖4(c）為最優(yōu)磷化膜腐蝕后的微觀形貌。將圖4(a）和圖4(c）對(duì)比不難看出，最....

圖4最優(yōu)磷化膜腐蝕前后的微觀形貌

圖5(a）為40Cr鋼腐蝕前的微觀形貌，圖5(b）為40Cr鋼腐蝕后的微觀形貌。與最優(yōu)磷化膜相比，40Cr鋼腐蝕前后的微觀形貌差別明顯，腐蝕前40Cr鋼表面有明顯的預(yù)處理痕跡，而腐蝕后40Cr鋼表面觀察不到任何的預(yù)處理痕跡，表面發(fā)生了全面腐蝕。綜上所述，最優(yōu)工藝條件制備的磷化膜能....

圖540Cr鋼腐蝕前后的微觀形貌

圖4最優(yōu)磷化膜腐蝕前后的微觀形貌3結(jié)論

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