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铝合金锌系磷化工艺及性能研究

孔祥峰  
【摘要】:对铝及其合金进行表面处理是提高其耐蚀性的有效方法。铬酸盐表面处理可显著提高铝及其合金的耐蚀性,但六价铬表面处理工艺毒性大,对环境污染严重,因此研究开发无毒或低毒的表面处理工艺势在必行。开发环境友好型的磷化技术是磷化工艺发展的趋势。本文主要研究了LY12铝合金的锌系磷化工艺。 通过磷化液组分含量单因素实验和正交实验,得到磷化液组分含量的最佳组合为:磷酸二氢锌含量取值为11g/L,硝酸锌含量取值为35g/L,氯酸钠含量取值为2g/L,氟化钠含量取值为2.5g/L。得到的磷化膜外观颜色呈浅灰色,均匀光亮致密;借助了SEM得知表面形貌呈现为片状晶体层层堆积形成的磷化膜结构,堆积方式比较整齐,片状晶体最大长度为8μm;借助了EDS得知膜层的平均组成元素主要是:Zn、P、O,磷酸锌为磷化膜的主要物质。 通过磷化条件单因素实验和正交实验,得到磷化条件的最佳组合为:磷化溶液量取值为100ml,磷化时间取值为20min,磷化温度取值为50℃,磷酸含量取值为3g/L。得到的磷化膜外观颜色呈浅灰色,均匀光亮致密;借助了SEM得知表面形貌呈现为片状晶体层层堆积形成的磷化膜结构,堆积方式比较混乱,片状晶体最大长度为6μm;借助了EDS得知膜层的平均组成元素主要是:Zn、P、O,磷酸锌为磷化膜的主要物质。 以磷化液组分含量的最佳组合和磷化条件的最佳组合为基础,结合两个最佳组合,确定了锌系磷化的最佳工艺:得到的磷化膜外观颜色呈浅灰色,均匀光亮致密,膜重为5.46g/m~2,硫酸铜试验耐蚀时间为68s,线性极化电阻为5034?;借助了SEM得知表面形貌呈现为片状晶体层层堆积形成的磷化膜结构,堆积方式比较整齐,片状晶体最大长度为8μm;借助了EDS得知膜层的平均组成元素主要是:Zn、P、O,磷酸锌为磷化膜的主要物质。


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