發(fā)布時(shí)間：2021-01-09 02:19

　　目的確定高強(qiáng)雙相鋼表面Si、Mn元素選擇性氧化行為對(duì)磷化性能的影響,以改善高強(qiáng)雙相鋼的磷化性能。方法在具備不同表面選擇性氧化行為的試樣表面制備磷化膜。采用X射線光電子能譜儀（XPS）、輝光光譜儀（GDS）、透射電鏡（TEM）等手段,分析高強(qiáng)雙相鋼表面Si、Mn元素的選擇性氧化行為,通過(guò)掃描電鏡觀察磷化膜的結(jié)晶狀態(tài),并采用電化學(xué)技術(shù)分析鋼板在磷化液中的反應(yīng)過(guò)程。結(jié)果當(dāng)高強(qiáng)鋼表面Si含量較少時(shí),表面氧化物主要以彌散分布的小顆粒狀Mn Al₂O₄形態(tài)存在,能夠加快在磷化液中酸蝕反應(yīng)速度,磷化晶粒均勻、致密,尺寸小于4mm,覆蓋率為100%。當(dāng)高強(qiáng)鋼表面Si含量較高時(shí),形成的Mn₂SiO₄容易在晶界聚集,顆粒尺寸較大,減慢了酸蝕反應(yīng)速度,磷化晶粒尺寸大于8mm,均勻致密性差。而提高材料表面Mn元素的富集程度,可以減輕Mn₂SiO₄聚集的現(xiàn)象,提高酸蝕反應(yīng)速度,磷化晶粒均勻、致密,尺寸小于4mm,覆蓋率100%。結(jié)論減輕雙相高強(qiáng)鋼表面Si元素的富集程度,而提升Mn元... 

【文章來(lái)源】：表面技術(shù). 2020,49(08)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

磷化膜的微觀形貌

使用輝光光譜儀（GDS）對(duì)材料淺表層元素深度分布狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖2所示。依據(jù)元素峰值含量以及富集深度可知，相對(duì)于Sample 1及Sample3,Sample 2表面Si、Mn富集程度較小，造成這種現(xiàn)象的原因可能是Sample 2基材中Si、Mn等元素含量較低。相對(duì)于Sample 2及Sample 3,Sample 1最為明顯的特點(diǎn)是表面存在大量的Si元素富集現(xiàn)象，與磷化性能存在較為明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而Mn元素富集與磷化性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系需要進(jìn)一步驗(yàn)證。2.3 鋼板表面元素XPS分析結(jié)果

采用氬離子濺射刻蝕鋼板表面，并對(duì)不同濺射深度的元素含量進(jìn)行分析，結(jié)果如圖3所示�？梢�(jiàn)，相對(duì)于其他試樣，Sample 2表面Si、Mn含量較低。根據(jù)XPS分析結(jié)果可知，Sample 3表面的Si元素含量與Sample 1近似，與GDS分析結(jié)果不一致，這可能是由于兩種檢測(cè)方法的測(cè)量區(qū)域大小、靈敏度等具備差異性造成的。同時(shí)，XPS結(jié)果揭示Sample 3表面的Mn元素含量較高。綜合XPS及GDS結(jié)果可以推斷，鋼板表面Si元素富集可能會(huì)對(duì)磷化性能造成不利影響，而Mn元素富集則會(huì)削弱這種不利影響，進(jìn)而提升材料的磷化性能。對(duì)各個(gè)試樣表面Si及Mn元素進(jìn)行XPS窄譜分析。圖4為Sample 1表面元素窄譜擬合結(jié)果。可見(jiàn)，Si2p窄譜由一個(gè)擬合峰組成，擬合峰的結(jié)合能為102.76 eV，與Mn2SiO4中Si2p峰位吻合[16-17]，說(shuō)明Sampe 1表面Si元素以Mn2SiO4的形態(tài)存在。Mn2p窄譜由四個(gè)擬合峰組成，擬合峰結(jié)合能分別為641.50、642.67、647.15、654.21 eV。其中，結(jié)合能為642.67 eV的峰與Mn2SiO4中Mn2p峰位吻合，進(jìn)一步證實(shí)了Mn2SiO4的存在；結(jié)合能為641.50 eV的峰與MnO中Mn2p3/2峰位吻合，且結(jié)合能為647.15 eV以及654.21 eV的峰分別與Mn O的衛(wèi)星峰結(jié)合能、Mn2p1/2峰結(jié)合能吻合，進(jìn)一步印證了MnO的存在[16,18-20]。


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