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Ca~(2+)和臭氧对A3碳钢表面磷化膜的影响

盛敏奇 , 王毅 , 钟庆东 , 林海 , 周琼宇 , 卫银银

材料研究学报

在低温磷化条件下,在磷化液中加入Ca~(2+)并以臭氧作为促进剂,在A3碳钢表面制备了磷化膜.通过SEM、XRD、EDS、FT-IR以及腐蚀电化学测试等手段对磷化膜进行表征,研究了Ca~(2+)和臭氧对磷化膜的结构和性能的影响.结果表明,在磷化液中添加Ca~(2+)所得磷化膜的质量随着Ca~(2+)浓度的提高而减小,添加Ca~(2+)可细化磷化膜的晶粒、提高磷化膜的致密度和耐蚀性能;溶解在磷化液中的臭氧具有细化磷化膜晶粒和促进晶粒生长的作用,能大幅提高磷化膜晶粒的形核率和磷化膜的主体形成速度.当磷化液的pH=2.70、Ca~(2+)浓度为1.8 g/L,臭氧含量为2.50 mg/L时,磷化膜的质量为5.46 g/m~2,其耐硫酸铜点滴腐蚀时间超过122 S,在5%NaCl溶液中的腐蚀电流为0.50μA/cm~2.

关键词: 材料表面与界面 , 磷化 , A3碳钢 , 臭氧 , 钙离子 , 腐蚀 , 表面处理