عنوان پایان‌نامه
بکارگیری پوشش فسفات منیزیم و بررسی اثر پارامترهای فرایند بر ریز ساختار و مقاوت به خوردگی آن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 889;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48822
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمد فولادی
- استاد راهنما
- احمدعلی آماده
- چکیده
- چکیده:پوشش فسفاته یکی از انواع پوشش¬های تبدیلی است که به دلیل خواصی همچون مقاومت به خوردگی مناسب، بهبود رنگ¬پذیری و افزایش خاصیت جذب روانکار، دارای کاربردی گسترده در صنعت است. پوشش¬ فسفات منیزیم، گونه¬ای جدید از پوشش¬های فسفاته است که پیش بینی می-شود در آینده¬ای نزدیک جایگزین سایر پوشش¬های فسفاته متداول در صنعت نظیر پوشش¬های فسفات روی و منگنز شود. در این تحقیق پوشش فسفات منیزیم روی زیرلایه فولاد کم کربن اعمال شد. تشکیل پوشش توسط روش پراش پرتو ایکس (XRD) مورد تایید قرار گرفت. سپس اثر پارامترهایی نظیر pH و دمای محلول، مدت زمان غوطه¬وری نمونه در محلول، غلظت نیتریت سدیم، نیترات منیزیم، اسید فسفریک، کربنات منیزیم، کلرید کلسیم، سولفات منگنز و سولفات نیکل و همچنین شرایط سطحی زیرلایه و اثر تلاطم محلول، بر ریزساختار و ضخامت پوشش و همچنین وزن لجن تشکیل شده در حمام بررسی شد. در نهایت با انجام آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک روی نمونه¬ها مقاومت به خوردگی آن¬ها مورد بررسی قرار گرفته و مقایسه¬ای نیز بین پوشش فسفات منیزیم و پوشش فسفات روی که امروزه در صنعت متداول است انجام شد. مشاهده شد که در pH 3/4 ، دمای C° 80 ، مدت زمان غوطه وری 20 دقیقه، غلظت اسید فسفریک mL/L 23 و غلظت کربنات منیزیم g/L 9 متراکم ترین ریزساختار پوشش حاصل شده است. ضخامت پوشش در این شرایط به µm 30 رسیده و سرعت خوردگی آن نیز mpy 5/0 بدست آمد. همچنین مشاهده شد که در صورت استفاده از تسریع کننده نیترات منیزیم، مقدار تخلخل پوشش نسبت به تسریع کننده نیتریت سدیم کاهش بیش¬تری خواهد داشت. استفاده از افزودنی¬های مختلف نظیر کلرید کلسیم، سولفات منگنز و سولفات نیکل نیز سبب کاهش ضخامت و مقاومت به خوردگی پوشش شد. همچنین سنباده زنی و اسید شویی زیرلایه سبب افزایش تراکم کریستال¬های پوشش و بهبود مقاومت به خوردگی آن شد. ایجاد تلاطم در محلول نیز سبب کاهش مقاومت به خوردگی پوشش شد. واژگان کلیدی: پوشش فسفاته، فسفات منیزیم، فولاد کم کربن، خوردگی
- Abstract
- Phosphating is one of the conversion processes which improves corrosion resistance, paintability and lubrication properties of steel substrates. Magnesium phosphate coating is a new type of phosphate coatings considered as an alternative for conventional zinc and manganese phosphate coatings in the industry. In this study, magnesium phosphate coating was applied on low carbon steel substrate. Formation of the coating was confirmed by X-ray diffraction method. The effect of process parameters such as pH and temperature of the bath, phosphating time, concentration of bath constituents, surface condition of the substrate and bath stirring on microstructure, coating thickness and sludge weight were investigated. Potentiodynamic polarization and salt spray tests were performed to study the corrosion resistance of the coatings. It was observed that the optimum microstructure of the coating was achieved at pH of 4.3, temperature of 80 °C, phosphating time of 20 minutes, phosphoric acid concentration of 23 mL/L and magnesium carbonate concentration of 9 g/L. In these conditions, the thickness of the coating reached 30 µm and its corrosion rate was 0.5 mpy. It was also observed that use of magnesium nitrate as the accelerator, would decrease the coating porosity in comparison to sodium nitrite. Addition of manganese sulfate, nickel sulfate and calcium chloride to phosphating bath decreased the coating thickness and its corrosion resistance. Polishing and acid pickling of the substrate refined the microstructure and improved the corrosion resistance of the coating. It was also observed that stirring of the bath would decrease both the density and the corrosion resistance of the samples. Keywords: Phosphate coating, Magnesium phosphate, low carbon steel, Corrosion
