促进剂对建筑结构钢锌钙系磷化膜形貌和耐蚀性的影响

在含硝酸盐的基础磷化液中分别添加钼酸钠、硝酸镧以及它们的组合作为促进剂,在建筑结构钢表面制备出不同锌钙系磷化膜。研究了促进剂对不同磷化膜的形貌、成分和耐蚀性的影响。结果表明:钼酸钠、硝酸镧以及它们的组合作为促进剂都可以使磷化膜结晶致密化,进而提高磷化膜的耐蚀性。尤其是钼酸钠和硝酸镧的组合作为促进剂,可以明显改善磷化膜的形貌,获得的磷化膜具有良好的耐蚀性,其容抗弧半径最大,电荷转移电阻和低频时的阻抗值分别达到2.476 kΩ·cm^(2)、2.147 kΩ·cm^(2),表面的液滴变色时间达到165 s。硝酸镧作为促进剂不会对磷化膜的成分产生影响,而钼酸钠以及钼酸钠和硝酸镧的组合作为促进剂对磷化膜的成分有一定影响。使用含钼酸钠和硝酸镧的基础液获得的锌钙系磷化膜更适用于建筑结构钢防腐蚀保护。

常温清洁锌钙系磷化液研究

为使磷化实现一级清洁生产，开发了一种用于钢铁表面涂装前处理的常温清洁锌钙系磷化液，实现了磷化液组分的所有分子均参加成膜反应且产物为水或成为磷化膜、沉渣，或在磷化膜干燥过程中挥发的设计思想。磷化液不含亚硝酸盐、重金属（除锌外），在5～40℃下浸渍磷化5～7min，可生成膜重约0．9g／m^2、耐CuSO4溶液点滴时间达130～190s的彩色磷化膜。磷化后可免水洗。

薄法兰盘中温锌-钙系磷化工艺的研究

以薄法兰盘为研究对象,开展了中温锌-钙系磷化工艺研究。分别采用目测法和扫描电子显微镜对磷化后的薄法兰盘的宏观形貌和微观形貌进行了表征,采用划格法对磷化膜的结合力进行了检测,并通过盐水浸泡试验对磷化膜的耐蚀性进行了测试。结果表明:锌-钙系磷化膜呈灰黑色,覆盖完整且与基体结合牢固,晶粒大小均一;磷化后的薄法兰盘的耐蚀性较磷化前的明显提高,主要归功于磷化膜均匀且牢固地附着在基体表面,能阻碍腐蚀介质侵蚀基体。

锌钙系磷化液的研究

通过改变磷化液组成和工艺条件,考察其对磷化膜耐蚀性和膜厚的影响,研究了锌钙系磷化的主要控制因素,结果表明,影响磷化膜的成膜速率及质量的因素,主要有Zn2+Ca2+、PO3-4NO-3、Ca(NO3)2、Zn(H2PO4)2、促进剂B、磷化温度和时间,此外,Fe2+、Ni(NO3)2、促进剂A对锌钙系磷化也有一定的影响。根据磷化工艺中各项指标的影响,确定了锌钙系磷化液配方。

免水洗锌钙系磷化膜的常温制备与表征

钢铁试片在以磷酸、氧化锌、硝酸钙、钼酸铵等参加成膜反应且产物为磷化膜、沉渣和易挥发物的材料组成的锌钙系磷化液中常温快速磷化,然后自然干燥2 h以上,生成了免水洗的彩色锌钙系磷化膜.通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(XPS)、腐蚀、喷涂等测试手段对磷化膜进行表征.结果表明:免水洗的磷化膜,由Fe3+,Zn2+,Ca2+的磷酸盐及少量的钼酸盐等组成,膜晶粒尺寸≤2μm,膜连续、致密,膜重约1.2 g.m-2,耐3%的NaCl溶液腐蚀约2.5 h,喷涂铁红环氧底漆后检验涂层的附着力达一级,比传统工艺(磷化后水洗)形成的磷化膜质量更好.

锌钙系磷化的最新应用研究

研究了 3种新的锌钙系磷化工艺和配方 ,中温高耐蚀黑色磷化 ,磷化膜细致 ,耐蚀性优异 ,可用于钢铁的防锈磷化 ;钙改良的低温低锌磷化 ,钙的加入有利于镀锌板、铝板、钢板的复合件的磷化 ,可用于电泳涂装 ;中温耐热锌钙系磷化可用于需高温烘烤涂料涂装前的磷化处理。锌钙系磷化是磷化技术发展的一个方向。

稀土硝酸铈对油管锌钙系磷化膜形貌和性能的影响

以油管常用的材料45#钢作为基体,在添加了稀土硝酸铈的磷化液中制备锌钙系磷化膜。研究了硝酸铈质量浓度对磷化膜的元素组成、膜重、厚度和耐蚀性的影响。结果表明:硝酸铈不会改变磷化膜的元素组成,但是会改变磷化膜的形貌、膜重和厚度,从而显著影响其耐蚀性。随着硝酸铈质量浓度增加到100 mg/L,磷化膜中Zn和Ca质量分数均先升高后降低,P质量分数基本呈降低的趋势,磷化膜的晶粒形态及晶粒间隙有所不同,膜重先增加后下降,厚度先增加后减薄,与之对应的磷化膜耐蚀性先逐渐提高随后变差。当硝酸铈质量浓度为50 mg/L时,制备的磷化膜晶粒细小、均匀且致密度较高,膜重最高,达到12.45 g/m^2,厚度达到8.1μm,该磷化膜表现出良好的耐蚀性,明显优于其他磷化膜。

建筑结构钢锌钙系磷化膜的结构与耐蚀性研究

研究了磷化时间对建筑结构钢表面锌钙系磷化膜的厚度、化学成分和耐蚀性的影响,并对锌钙系磷化膜的物相结构进行了分析。结果表明:随着磷化时间延长,磷化膜厚度逐渐增加,但达到一定限度后基本不变。在不同磷化时间下获得的6种磷化膜的化学成分均为Zn、Ca、P、O和Fe元素,Zn、Ca和P的质量分数随着磷化时间延长均呈现先升高后下降的趋势,而Fe的质量分数显著下降后基本不变。6种磷化膜的耐蚀性存在一定差异。磷化24 min获得的磷化膜厚度达到8.1μm,Zn、Ca和P的质量分数均达到最高,分别为34.78%、7.74%、17.15%,电荷转移电阻和低频区的阻抗值分别达到1937Ω·cm^(2)、1157Ω·cm^(2)。该磷化膜的主要物相为CaZn_(2)(PO_(4))_(2)·2H_(2)O,耐蚀性相对较好。

中温锌钙系磷化工艺

通过对磷化膜孔隙率和膜重的测定,研究了锌钙系磷化的主要控制因素,结果表明,影响磷化膜的成膜速率及膜质因素主要有[Fe2+]、Zn2+/Ca2+、PO43-/NO3-、Ca(NO3)2、A液、磷化温度和磷化时间。根据磷化工艺中各项指标的影响,确定了中温锌钙系磷化液配方。

中温锌钙系磷化工艺在Q345钢防腐蚀中的应用

选取Q345钢为基体进行中温锌钙系磷化处理,在磷化液温度分别为50、55、60、65和70℃的条件下制备了5种锌钙系磷化膜。采用浸泡实验和电化学腐蚀实验,对5种磷化膜的耐蚀性进行评价,并与Q345钢的耐蚀性进行了比较。结果表明,在中性氯化钠溶液中,相比Q345钢,磷化膜的腐蚀程度较轻,磷化膜的腐蚀电位发生正移,腐蚀电流密度降低;温度对磷化膜的耐蚀性有不同程度的影响,随着温度从50℃升高到70℃,磷化膜的腐蚀电位先正移后负移,腐蚀电流密度先降低后升高;当温度为65℃时制备的磷化膜具有相对优异的耐蚀性。

影响锌钙系磷化液性能的几个因素

从温度、酸度、磷化时间、添加剂、前处理等方面研究了中温锌钙系磷化液的影响因素 ,并将在各种不同条件下所制得的磷化膜的外观、耐蚀性、附着力等性能加以比较、测定 ,找到了最佳磷化条件。

建筑结构用16Mn钢锌钙系磷化处理研究

以建筑结构用16Mn钢作为基体,在稀土、超声波单独及复合作用下进行锌钙系磷化处理,旨在改善磷化工艺条件从而进一步提高锌钙系磷化膜的耐蚀性。研究了稀土、超声波单独及复合作用下获得的磷化膜的形貌、成分、厚度和耐蚀性,结果表明:稀土、超声波单独及复合作用不会对磷化膜成分产生影响,但会影响磷化膜的形貌、厚度和耐蚀性。超声波单独作用对改善磷化膜的致密度效果不明显,获得的磷化膜厚度与无超声波时相差不大,磷化膜的耐蚀性也未表现出明显的提高。稀土单独作用能有效促进磷化成膜,获得了晶粒细小、比较致密的磷化膜,虽然磷化膜的厚度下降,但耐蚀性明显提高。稀土和超声波复合作用获得的磷化膜表面也比较平整致密,其耐蚀性与无超声波和超声波单独作用获得的磷化膜相比要好,但与稀土单独作用获得的磷化膜相比稍差。

环保型常温锌钙系磷化液的研制

报道了一种不含亚硝酸盐和重金属、不需表调的单组分环保型常温锌钙系磷化液。可在 15～ 35°C下 ,5～ 10min ,在中低碳钢及其合金钢板表面获得一层致密均匀、耐蚀性较强的锌钙磷酸盐薄膜。适用于汽车、五金家电等的涂装前磷化。

AZ91D镁合金表面环保型钙系磷化膜的制备及其耐蚀性

采用化学转化处理的方法,在AZ91D镁合金的表面制备了均匀致密的钙系磷化膜,其中磷化液配方中不含铬、氟及亚硝酸盐等对环境有害的离子。通过场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了磷化时间及温度对磷化膜结构和相组成的影响。结果表明:磷化时间为20min,磷化温度为40℃时,所得到的磷化膜的致密性和均匀性较好。与空白基体相比,经磷化处理后的镁合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显提高。

工艺参数对Q345钢表面锌-钙系磷化膜耐蚀性的影响

在Q345钢表面制备了锌-钙系磷化膜,以期获得防锈和装饰双重效果。分别研究了磷化时间和磷化温度对锌-钙系磷化膜耐蚀性的影响。结果表明:锌-钙系磷化膜能一定程度上提高Q345钢的耐蚀性。磷化时间为5 min时制备的锌-钙系磷化膜对Q345钢的保护作用最弱。随着磷化时间从5 min延长至30 min,锌-钙系磷化膜对Q345钢的保护作用先增强后减弱。随着磷化温度从55℃升高至70℃,锌-钙系磷化膜的耐蚀性同样是先增强后减弱。

一种新型无镍锌钙系磷化液的探究

通过改变磷化液的组成和工艺条件,观察其对磷化膜的耐蚀性和膜重的影响,获得锌钙系磷化的主要控制因素。结果表明:锌钙系磷化膜的成膜速率及质量与添加剂密切相关。通过改变添加剂成分,可以起到细化磷化膜结晶的作用,甚至可以不通过表调与钝化,得到符合国家标准的磷化膜。同时该磷化液配方中不含镍、锰等金属离子,有利于环保。

Q345钢表面SiC颗粒掺杂锌钙系磷化膜的制备与性能

选用Q345钢作基体制备SiC颗粒掺杂锌钙系磷化膜(DPF),研究其微观形貌、成分、厚度及耐腐蚀性能,并与普通锌钙系磷化膜(CPF)进行比较。结果表明:DPF和CPF都完全覆盖Q345钢表面,厚度比较接近,但DPF晶粒间的缝隙被SiC颗粒填充。CPF由Zn、O、P、Ca、Fe和C元素组成,而DPF由Zn、O、P、Ca、Fe、C和Si元素组成。DPF和CPF都能降低Q345钢的腐蚀倾向和腐蚀速率,明显提高Q345钢的耐腐蚀性能。与CPF相比,DPF具有更好的耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度较Q345钢降低了近一个数量级,极化电阻最高,接近于8.30 kΩ·cm^(2),对Q345钢的保护效率达到92.5%且腐蚀后表面仍然较为平整,主要归因于DPF晶粒间的缝隙被SiC颗粒填充,对腐蚀溶液具有较强的阻挡能力,从而抑制腐蚀的发展。

超声场中35CrMo钢中温锌-钙系磷化的研究

对锌-钙系磷化液施加了超声波振动,在35CrMo钢表面制备了超声磷化膜,同时在常规水浴环境中制备了常规磷化膜作为对比。采用扫描电镜、能谱仪、维氏硬度计和电化学工作站对两种磷化膜的微观形貌、元素组成、显微硬度和耐蚀性进行了表征和测试。结果表明:两种磷化膜都完整地覆盖在35CrMo钢表面,但微观形貌存在很大差异。两种磷化膜都由Zn、Ca、P和O元素组成。与常规磷化膜相比,超声磷化膜中Zn元素的质量分数较高,Ca元素的质量分数较低。两种磷化膜都能在一定程度上提高35CrMo钢的显微硬度和耐蚀性。

铁路货车轴承锰系磷化与锌钙系磷化对比分析

研究了锰系磷化与锌钙系磷化的优缺点,通过对锰系磷化与锌钙系磷化所获得的磷化膜进行系统的对比分析,从而得到适合铁路货车轴承的锌钙系磷化工艺。通过在铁路轴承生产厂家的实际应用可知,锌钙系磷化方法可以大幅改善铁路轴承磷化膜的性能,磷化膜的晶粒更加细腻,耐腐蚀性能大幅提高,磷化成渣量大幅减少,提高了轴承材料品质,降低了环境污染,为锌钙系磷化在铁路货车轴承领域的推广提供了理论和事实依据。

锌钙系复合磷化膜的制备及其对16Mn钢腐蚀防护性能的影响

通过磷酸盐沉淀结晶过程将聚四氟乙烯(PTFE)颗粒引入锌钙系磷化膜中获得锌钙系复合磷化膜,并研究PTFE颗粒分散液添加量和搅拌速度对锌钙系磷化膜的微观形貌、化学组成、PTFE颗粒含量、厚度以及对16Mn钢的腐蚀防护性能的影响。结果表明:改变PTFE颗粒分散液添加量或搅拌速度制备的不同锌钙系复合磷化膜晶粒大小较均匀,但是呈散乱无序状堆积,PTFE颗粒附着在晶粒表面并填补晶粒间孔洞,起到阻挡腐蚀介质并阻碍腐蚀反应的作用,明显提高锌钙系复合磷化膜的耐腐蚀性能。当搅拌速度为300 r/min时,添加25 mL/L PTFE颗粒分散液制备的锌钙系复合磷化膜晶粒表面附着较多PTFE颗粒,并且颗粒呈较均匀分散状态很好的填补晶粒间孔洞。该复合磷化膜含有Zn、Ca、P、O、C和F元素,PTFE颗粒的含量和厚度分别达到4.1%、12.4μm,具有最高的电荷转移电阻8528Ω·cm^(2)和低频阻抗值6015Ω·cm^(2),表现出优异的耐腐蚀性能,使16Mn钢的腐蚀防护性能明显优于常规锌钙系磷化膜。