采用中溫鋅-錳系磷化工藝,按照三因素四水平正交試驗方案,在40Cr鋼表面制備了16種鋅-錳系磷化膜。通過硫酸銅點滴實驗,測試了磷化膜的耐腐蝕性能,進行了最優(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,正交試驗極差分析得到各因素對磷化膜耐硫酸銅點滴時間影響的主次順序為:磷化液溫度>磷化時間>表調(diào)時間。當表調(diào)時間為30 s、磷化時間為25 min、磷化液溫度為65℃時,磷化膜的耐硫酸銅點滴時間最長,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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【部分圖文】：

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滴時間約為100s，優(yōu)于表3中任一實驗組的結(jié)果，驗證了優(yōu)化的工藝條件準確無誤。為了進一步考察最優(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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