24Cr2Ni4W合金鋼黑色磷化膜的制備及性能研究.pdf

1、黑色磷化膜除了具有一般磷化膜的優(yōu)異性能，還有減少儀器表面的漫反射，消除反光利于隱蔽等光學(xué)性能，因而在儀器儀表、軍工等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。24Cr2Ni4W合金鋼是一種由多種元素組成的高性能材料，該材料進(jìn)行磷化處理時(shí)存在黑度不夠，結(jié)合力差，耐磨性差等問(wèn)題而影響了實(shí)際應(yīng)用。本文針對(duì)24Cr2Ni4W合金鋼的黑色磷化工藝及性能進(jìn)行了研究。
　　 通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，研制了一種以馬日夫鹽，Zn(H2PO4)2·2H2O，Zn(NO3)2

2、·6H2O，Mn(NO3)2為主要成分的黑色磷化處理液，研究了磷化前表調(diào)時(shí)間、表調(diào)溫度和表調(diào)液濃度等表調(diào)工藝對(duì)磷化成膜的影響規(guī)律，同時(shí)采用硫酸銅點(diǎn)滴、鹽水浸泡、中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)等加速腐蝕試驗(yàn)法和電化學(xué)方法測(cè)試了磷化膜的耐蝕性，并使用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)磷化膜的微觀結(jié)構(gòu)和膜層的組成進(jìn)行了分析。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在表調(diào)時(shí)間70s、表調(diào)溫度60℃、表調(diào)液濃度1.6g/L、磷化溫度85℃、磷化時(shí)間

3、30min的條件下，得到的磷化膜膜重約30g/m2，膜厚平均20μm；硫酸銅點(diǎn)滴時(shí)間約650s，鹽水浸泡12h未見(jiàn)銹蝕，中性鹽霧試驗(yàn)6h未見(jiàn)銹蝕；磷化結(jié)晶均勻、細(xì)致，磷化膜主要成分為Mn2Zn(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O和Zn3(PO4)2·4H2O。
　　 為提高黑色磷化膜的耐蝕性，開(kāi)發(fā)了兩種磷化封閉處理劑：有機(jī)型硅烷封閉劑和無(wú)機(jī)型硅酸鈉封閉劑，并研究了封閉劑的主要成分、封閉工藝等對(duì)磷化膜耐蝕性的影

4、響。
　　 硅烷封閉劑在KH-560硅烷濃度3％，浸涂時(shí)間15min，烘烤溫度70℃，烘烤時(shí)間20min的工藝條件下，利用硅烷KH-560與硝酸亞鈰的協(xié)同作用，能對(duì)磷化膜表面進(jìn)行有效封閉，使磷化膜的自腐蝕電流降低，交流阻抗增大。硅酸鈉封閉劑在硅酸鈉濃度15g/L，pH值7，封閉液溫度80℃，封閉時(shí)間12min，烘干時(shí)間20min的工藝條件下，封閉液能形成硅酸鹽的沉淀封閉磷化膜的微孔，使磷化膜的腐蝕速率減小。經(jīng)過(guò)硅烷封閉劑和硅酸鈉