建筑结构用Q235钢超声波辅助锌-锰系磷化处理及耐蚀性研究

为有效提高建筑结构常用Q235钢的耐蚀性,采用锌-锰系磷化工艺对Q235钢进行表面处理,并在磷化过程中引入超声波。测试并分析了不加超声波以及施加超声波获得的锌-锰系磷化膜的物相、厚度、腐蚀前后的形貌特征及耐蚀性,同时探讨了施加超声波对锌-锰系磷化膜的影响机理。结果表明:在一定范围内超声波功率提高有利于提高形核密度并缩短成膜诱导期,在相同时间内获得缺陷少、较厚且表面致密性较好的锌-锰系磷化膜,表现出良好的耐蚀性。但超声波功率过高的情况下成膜速度变慢,锌-锰系磷化膜中缺陷增多,导致耐蚀性变差。超声波功率为120 W获得的锌-锰系磷化膜表面致密性最好,厚度达到11.8μm,其耐蚀性明显优于不加超声波获得的锌-锰系磷化膜,腐蚀电流密度相比于Q235钢降低了超过一个数量级,能对Q235钢起到理想的防护作用。

超声波辅助锌-锰系磷化处理对45钢法兰形貌与耐腐蚀性能的影响

为减轻45钢法兰表面锈蚀,对法兰进行锌-锰系磷化处理,并在磷化过程中辅助超声波震荡。表征了磷化处理后法兰的宏观形貌和微观形貌,分析了磷化膜表面元素组成,并测试了未经磷化处理法兰和磷化处理后法兰的耐腐蚀性能。结果表明:磷化处理后法兰呈均匀一致的深灰色,表面致密,晶粒呈棒状和条状。磷化膜的厚度约13.4μm,元素组成主要为Zn、P、O和Mn,各元素在磷化膜中呈较均匀分布。磷化处理后法兰的耐腐蚀性能明显优于未经磷化处理法兰,盐雾试验48 h后,磷化处理后法兰的锈蚀面积较小,另外其腐蚀电位、腐蚀电流密度和低频区的阻抗值等指标也较好。

中温锌-锰系黑磷化液的制备及研究

研究了一种中温锌-锰系黑磷化配方及工艺。通过正交试验法确定了最佳黑磷化液配方及工艺:马日夫盐60.0g/L,硝酸锌35.0g/L,硝酸镍20.0g/L,氯酸钾6.0g/L,柠檬酸1.0g/L,硝酸锰20.0g/L,十二烷基苯磺酸钠为0.4g/L,施镀时间为30min,温度为60℃,pH为2.5。并考察了镀层的形貌、硬度、厚度以及耐蚀性能。该工艺用于钢铁件涂装前的表面预处理,具有溶液稳定、附着力强、耐蚀性好等特点。

40Cr钢表面锌-锰系磷化膜的制备与耐腐蚀性能研究

采用中温锌-锰系磷化工艺,按照三因素四水平正交试验方案,在40Cr钢表面制备了16种锌-锰系磷化膜。通过硫酸铜点滴实验,测试了磷化膜的耐腐蚀性能,进行了最优工艺参数的筛选。分析了最优工艺条件下制备的磷化膜的元素组成,并观察了最优磷化膜和40Cr钢浸泡腐蚀前后的形貌。结果表明,正交试验极差分析得到各因素对磷化膜耐硫酸铜点滴时间影响的主次顺序为:磷化液温度>磷化时间>表调时间。当表调时间为30 s、磷化时间为25 min、磷化液温度为65℃时,磷化膜的耐硫酸铜点滴时间最长,耐腐蚀性能最好。最优磷化膜主要由Zn、P、Mn、Fe和O元素组成,Zn元素含量最高,约为38%;最优磷化膜浸泡腐蚀前后的形貌变化不大,能有效减轻40Cr钢的腐蚀程度。

促进剂对电气柜用冷轧板常温锌-锰系磷化膜耐蚀性的影响

通过添加亚硝酸钠或硝酸镥作为单一促进剂或两者复配制备复合促进剂对常温锌-锰系磷化液加以改进,并使用改进的磷化液在不同温度下进行实验。比较了使用单一或复合促进剂获得的磷化膜的形貌质量和耐蚀性,同时研究了温度对使用复合促进剂获得的磷化膜的形貌质量和耐蚀性的影响。结果表明:使用复合促进剂(亚硝酸钠1.5 g/L+硝酸镥0.04 g/L)获得的磷化膜耐蚀性明显好于使用亚硝酸钠(1.5 g/L)或硝酸镥(0.04 g/L)作为促进剂获得的磷化膜,其主要原因是复合促进剂能更好地促进磷化成膜,获得了比较致密、平整度较好的磷化膜。温度对使用复合促进剂获得的磷化膜的形貌质量和耐蚀性有较大影响,随着温度从15℃升高到30℃,磷化膜的致密度明显改善,表面粗糙度从0.36μm下降到0.28μm,其耐蚀性逐步提高。采用改进的常温锌-锰系磷化液在合适温度下可以获得耐蚀性较好的常温磷化膜,该磷化膜可以作为电气柜用冷轧板的涂装底层。

低温锌-锰系磷化工艺

介绍一种低温锌 锰系磷化液的配方及工艺参数,简述了磷化液中各组分的作用及机理。

硝酸镧对16Mn钢锌-锰系磷化膜耐蚀性的影响

为提高16Mn钢的耐蚀性,使用添加了硝酸镧的磷化液在16Mn钢表面制备锌-锰系磷化膜,并研究硝酸镧质量浓度对磷化膜的物相组成、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明:硝酸镧对磷化膜的物相组成基本没有影响,但会改变磷化膜表面的平整度和致密性,从而影响其耐蚀性。适当增加硝酸镧质量浓度,使磷化膜表面趋于平整致密,耐蚀性逐步提高。但是,硝酸镧质量浓度过高时磷化膜表面粗糙、致密性降低,导致耐蚀性下降。硝酸镧质量浓度为50 mg/L时制备的磷化膜电荷转移电阻、频率为0.01 Hz的阻抗值以及液滴变色时间均最大,分别达到5.028×10^(2)Ω·cm^(2)、3.12×10^(3)Ω·cm^(2)、186 s,表现出较好的耐蚀性,优于其他磷化膜。原因归结为,适量的硝酸镧可以加快成膜速度,有利于形成紧致密实的磷化膜,具有较强的阻挡腐蚀介质侵蚀能力,从而有效提高16Mn钢的耐蚀性。

16Mn钢锌-锰系磷化膜的制备及耐蚀性研究

单独添加钼酸钠、硝酸镧及两者复配调整锌-锰系磷化液成分,在16Mn钢表面制备4种不同磷化膜。用扫描电镜对磷化膜表面形貌和成分进行表征与分析,用测厚仪测量不同磷化膜厚度,将电化学与浸泡试验相结合对不同磷化膜的耐蚀性进行测试。结果表明:单独添加钼酸钠、硝酸镧及两者复配对磷化膜的化学成分无显著影响,但不同磷化膜表面形貌、厚度和耐蚀性差异明显。单独添加钼酸钠、硝酸镧可改善磷化膜致密性,使其厚度减少、耐蚀性提高。钼酸钠与硝酸镧复配制备的磷化膜表面更平整致密,厚度约为8.7μm,腐蚀电位正移到-501.2 mV,腐蚀电流密度降至8.46×10^(-6)A/cm^(2),极化电阻增至2.71×10^(3)Ω·cm^(2),在NaCl溶液中浸泡相同时间腐蚀较轻,耐蚀性更好。

中温锌-钙-锰系黑磷化液的制备及膜层性能

已有的高温锰系一步法黑色磷化能耗高,沉渣多,溶液不稳定;中温两步法黑色磷化膜疏松、附着不牢。两者都不适应大生产需要。制备了一种含Zn2+,Mn2+,Ca2+3种离子的中温黑色磷化液,采用环境扫描电镜(ESEM)观察磷化膜表面微观形貌,用X射线能谱仪(EDS)分析磷化膜成分,通过硫酸铜点滴试验评价了磷化膜的耐蚀性能,并考察了ρ(PO43-)/ρ(NO3-)、TA/FA、磷化温度和磷化时间对膜层耐蚀性的影响。结果表明,在磷化温度65～75℃,磷化时间30～35min,TA/FA为9～13,ρ(PO43-)/ρ(NO3-)为2.5条件下,所得磷化膜结晶均匀、致密,呈深黑色,耐蚀性良好。

铅—锌—锰系中温析晶虹彩釉的研制

对铅—锌—锰系中温析晶虹彩釉的形成机理、形成条件以及制作工艺进行了研究。寻找到最佳的釉料配方组成及工艺制度。釉料配方、釉料细度、釉层厚度、烧成制度等是决定虹彩效果的重要因素。通过偏光显微镜和反光显微镜观察试样釉层的显微结构 ,发现虹彩釉在成釉过程中釉层表面析出了针状的黑锰矿晶体。

不同磷化工艺对建筑用16Mn钢的磷化效果研究

选取建筑用16Mn钢作为基材,分别采用低温锌系磷化工艺和中温锌-锰系磷化工艺获得磷化膜,表征了两种磷化膜的微观形貌和成分,并比较了两种磷化膜的耐腐蚀性能。结果表明,两种磷化膜中Zn、P元素含量相差不大,锌系磷化膜的平整度和致密程度相对较好。两种磷化膜腐蚀后表面都有较多缺陷,不同位置的成分也有一定的差别。与16Mn钢相比,锌系磷化膜和锌-锰系磷化膜都表现出较好的耐腐蚀性能,且两种磷化膜的耐腐蚀性能基本相当。自行开发的低温锌系磷化工艺对16Mn钢的磷化效果并不次于成熟的中温锌-锰系磷化工艺。

混凝土结构中钢筋磷化处理及磷化膜的耐蚀性能

为了减缓钢筋锈蚀从而保证混凝土结构稳固,采用中温锌-锰系磷化工艺对钢筋进行磷化处理。表征了磷化钢筋腐蚀前后的外观,同时研究了温度对磷化膜的微观形貌和耐蚀性能的影响。结果表明:磷化钢筋腐蚀前后的外观有所不同,磷化膜覆盖性良好。温度对磷化膜的微观形貌和耐腐蚀性能有较大影响,温度较低时(56℃)形成的磷化膜很薄且不完整,耐蚀性能较差,对裸钢筋起不到有效防护。而温度太高(75℃)时形成的磷化膜较粗糙,耐蚀性能下降。63℃条件下形成的磷化膜完整且较致密,对裸钢筋起到良好的防护效果,磷化处理后的钢筋腐蚀程度较轻。