摘要：本文结合恒电位及阻抗等电化学方法利用电化学磷化技术研究了磷化液对X80碳钢耐蚀效果的影响。主要探讨了不同磷化液及在不同电位值下磷化对X80碳钢缓释作用的影响。研究结果表明：合适的磷化液与磷化电位对X80碳钢的防腐蚀有明显效果。76902

毕业论文关键字：X80碳钢、磷化、恒电位、锌锰系

Study of the electrochemical phosphating technology on the surface of X80 carbon steel 

Abstract: In this thesis,the constant-potential and Tafel electrochemical methods, combined with the surface morphology analysis technique, were used to study the effects of the composition of phosphating time and current potential on the phosphating results of the X80 carbon steel at the room temperature。 The results showed the best electrochemical phosphating condition was shown as follows: the phosphating solution for per liter containing 75 g Mn(H2PO4)2。4H2O, 30 g Zn(NO3)2。6H2O,  1。5 g NaF, 0。8 g CuSO4。5H2O, 0。5 g EDTA, 1。6 g Ni (NO3)2。6H2O and the phosphating current potential is 1。2 V vs SCE。

Keywords: carbon steel; constant potentials; phosphating; zinc-manganese system

1。前言

碳钢又叫碳素钢，是近代工业中最早使用的金属材料，因此有关碳钢腐蚀而带来的问题也是日益增加[1-2]。金属磷化是防止其腐蚀的一种有效方法。磷化膜的种类也有很多，一般认为锌锰系磷化膜较好，故现在对锌锰系磷化液的研究较多[3-5]。论文网

电化学磷化是一种在金属的表面通过外加电压形成磷化膜的工艺。与传统磷化相比，电化学磷化能减少沉淀物沉渣的产生、减少环境污染、提高漆后的耐腐蚀性以及减少成膜反应外的副反应[7-9]。

目前研究较多的是常温磷化工艺，相比较其他磷化工艺具有操作简便、节约资源等优点]，但仍然需要不断优化工艺条件[10]。与改变电流密度和改变温度相比[11-13]，本文主要从磷化条件和磷化液组成两个方面入手，通过实验来确定X80碳钢最佳的常温电化学磷化工艺条件。

2。 实验内容

2。1实验仪器

实验采用三电极体系，其中以直径2 mm 的X80碳钢为工作电极，对电极为镍片，参比电极是饱和甘汞电极(SCE)，文中电位均相对于SCE。本文中全部实验均在常温下进行，电化学实验采用CHI 604B电化学分析仪（上海，辰华），阻抗频率范围为100 kHz- 0。01 Hz， 振幅为5 mV。磷化后用去离子水洗净，烘干，采用摄影体式显微镜(Motic) 拍摄形貌。

2。2实验药品文献综述

实验中溶液均由分析纯试剂与除盐水配制，各磷化液配方见下表。

表1。 本文采用的磷化液配方

名称 组成 含量（g / L）

磷化液a Mn(H2PO4)2。4H2O

Zn(NO3)2。6H2O 7530

磷化液b Mn(H2PO4)2。4H2O

Zn(NO3)2。6H2O 7550

磷化液c Mn(H2PO4)2。4H2O

Zn(NO3)2。6H2O 5050

注：除上述表中所列试剂，每升磷化液中均含有1。5 g NaF，0。8 g CuSO4。5H2O，0。5 g EDTA和1。6 g Ni(NO3)2。6H2O。

2。3实验步骤

2。3。1 预处理

实验前，先后用600# 和1200# 砂纸打磨，然后依次用乙醇、蒸馏水超声清洗2 min。此过程主要为了除去电极表面的锈和污渍等其他异物，保证电极表面光滑。

2。3。2 磷化处理

本文采用恒电位的方法进行磷化，将工作电极放入电解池中，选用恒电位的实验方法，控制在不同电位进行磷化，磷化时间600 s。由于磷化是一个动态平衡过程，所以每次磷化后更换磷化液，否则会造成磷化不充分，进而对实验结果造成影响。