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磷化温度对齿轮钢表面锰系复合磷化膜性能的影响

2021-06-22赵利民王树凤

电镀与精饰 2021年6期

赵利民,王树凤

(1.扬州工业职业技术学院,江苏扬州225017;2.扬州力创机床有限公司,江苏扬州225017)

相比于铁系磷化膜和锌系磷化膜,锰系磷化膜 较厚且膜重大,更适合作为防腐蚀耐磨层,用在对表面性能有较高要求的零件上,如齿轮、链条等。然而,锰系磷化膜存在晶粒结合不够致密的问题,晶粒间的空隙会成为腐蚀介质渗入和扩散的通道,容易引起局部腐蚀[1‐3],同时也会降低锰系复合磷化膜的耐磨性能。

针对此问题,笔者借鉴制备颗粒增强复合材料的原理,通过共沉积将聚四氟乙烯(PTFE)颗粒掺入锰系磷化膜中,制备出锰系复合磷化膜。前期研究发现,锰系复合磷化膜较锰系磷化膜表现出更优异的耐腐蚀性能和耐磨性能,具有更广泛的应用前景[4]。目前关于锰系复合磷化膜的研究很少,亟需补充相关理论和实验数据。为此,笔者以齿轮钢作为基体制备锰系复合磷化膜,进一步研究磷化温度对锰系复合磷化膜性能的影响。

1 实验

1.1 锰系复合磷化膜的制备

使用由磷酸二氢锰、磷酸、硝酸钠、硝酸镍等试剂配成的磷化液,其成分如下:磷酸二氢锰30~40 g/L、磷酸3~5 mL/L、硝酸钠4~8 g/L、硝酸镍适量。将经过处理的PTFE颗粒水性分散液加入配好的磷化液中,浓度为60 mL/L。齿轮钢依次进行打磨、除油、酸洗、清洗和烘干处理,打磨使用橡胶磨轮,直到齿轮钢表面没有氧化皮、毛刺和划痕等缺陷为止。除油使用CF‐400型除油剂,酸洗使用10%(体积分数)的盐酸,用去离子水清洗,吹风机烘干待用。

处理后的齿轮钢先在胶体钛盐表调剂中浸泡30~40 s,目的是使齿轮钢表面形成大量结晶核,有助于加快成膜速度同时提高成膜完整性。……

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