脱脂和表调对汽车用DC04钢板锌锰系磷化效果的影响

44ANHUIMETALLURGY2012年第4期技术交流脱脂和表调对汽车用DC04钢板锌锰系磷化效果的影响杨少华詹华汪建成柴立涛马鞍山钢铁股份有限公司摘要基于汽车制造厂的实际磷化生产工艺，开展了钢板磷化过程中脱脂和表调对磷化膜的影响，以及借助于扫描电镜、光学显微镜和化学分析对经不同表调浓度浸泡后磷化钢板的研究。结果显示，油污未去除干净将会在磷化后的钢板表面形成椭圆形的锈点。同时随着表调浓度的增加，磷化颗粒尺寸越细小，而磷化膜膜重呈先升高后降低的趋势。关键词磷化脱脂表调EFFECTSOFDEGREASINGANDSURFACEMODULATIONONTHEPHOSPHATIZINGRESULTOFDC04AUTOMOTIVESTEELYANGSHAOHUAZHANHUAWANGJIANWEICHAILITAOMAANSHANLRONSTEEICOLTDABSTRACTEFFECTSOFDEGREASINGANDSURFACEMODULATIONONPHOSPHATIZINGFMDURINGPHOSPHATIZINGPROCESSOFAUTOMOTIVESTEELSHEETWERESTUDIEDBASEDONACTUALPHOSPHATIZINGPROCESSESOFAUTOMOBILEFACTORYSEM，OPTICALMICROSCOPEANDCHEMICALANALYSISWEREADOPTEDTOSTUDYPHOSPHATIZEDSHEETSOAKEDWITHDIFFERENTMODULATIONCONCENTRATIONSRESULTSSHOWEDTHATINCOMPLETEDEGREASINGWOULDLEADTOOVALRUSTPOINTSONSURFACEAFTERPHOSPHATIZATION，ANDPHOSPHATIZINGPARTICLESBECAMESMALLERWITHINCREASINGMODULATIONCONCENTRATIONWHILETHEWEIGHTOFPHOSPHATIZINGFNMINCREASEDATFIRSTTHENDECREASEDTHEREAFTERKEYWORDSPHOSPHATIZINGDEGREASINGSURFACEMODULATION0前言磷化是大幅度提高金属表面涂层耐腐蚀性能的一个简单可靠、费用低廉和操作方便的工艺方法。这种方法在国内外被广泛采用，特别是汽车车身涂装领域1。汽车厂通过在钢板成形以后的金属零件表面进行磷化处理，提高零件的耐腐蚀性能和最后喷漆的附着力和均匀性。目前国内大多数汽车厂采用ZNMN系的磷化技术。1钢铁磷化技术简介钢铁磷化技术就是金属通过与稀磷酸或酸性磷酸盐溶液反应而在其表面形成磷酸盐保护膜的过程。GAHILANDPOTVINJLS得出磷化膜的形成分成4个阶段的结论磷化过程包括化学与电化学过程，任何金属与磷化液接触，其表面就象许多电极那样，即在酸性溶液中金属表面存在许多阳极区和阴极区组成的短路电池，在阳极区金属溶解，在阴极区产生气体，酸的浸蚀使基体表面扩散浓度降低。虽然科学家在这方面己做过大量的研究，不同磷化体系、不同基材的磷化反应机理比较复杂，至今仍未完全弄清楚。在当今钢板涂装行业，比较流行于低锌磷化锌含量在15GL以下。据报道，低锌磷化与阴极电泳配套性好，可充分发挥阴极电泳的优势。在发达国家，高档一些的汽车大都采用低锌磷化。一般在低锌磷化液中还加人少量MN2和NI抖，一是为了提高作者简介杨少华，高级工程师，安徽省马鞍山市243000马钢第四钢轧总厂2012年第4期安徽冶金45耐蚀性，二是为了能形成颗粒状磷化晶粒的磷化膜。低锌磷化一般采用NO。NO促进剂体系，处理温度为5O6O，磷化膜重1525GM。近年关于汽车零件的磷化工艺研究较多，但对钢板的磷化工艺研究报道较少，特别是对脱脂和表调工序对DCO4冷轧钢板磷化的影响未见报道。本研究的磷化工艺，是以某汽车厂家所提供的ZNMN系磷化工艺为基础，其工艺设计方案见表1，磷化工序为脱脂一水洗一表调一磷化一水洗24。2试验原料试验材料为马钢生产的DC04钢板，在连续退火前经过了转炉冶炼、2250MM宽度热连轧及2130MM宽度的酸洗5机架冷连轧。化学成分如表2所示，力学性能如表3所示。表1所参考的磷化工艺表2试验原料化学成分表3试验原料力学性能原料经过裁剪加工为150MM90MM的小板，选取表面无划伤等缺陷的裸板进行磷化试验研究。3脱脂油污会严重影响钢板的磷化效果，磷化膜形成的化学反应完全取决于磷化液与金属表层的接触情况，油脂的存在具有机械屏蔽的作用，影响磷化效果，延缓成膜速度，严重时不能形成磷化膜5。本试验选用分别涂有A厂和B厂防锈油的钢板，采用相同脱脂工艺，在45脱脂60S，结果发现A厂防锈油不能清洗干净，导致磷化后钢板表面有椭圆锈迹，见图1。而B厂防锈油清洗干净，表面无问题。试验还发现，在试验涂有A厂防锈油钢板的过程中，在脱脂工序如果再结合轻微的刷洗，能够把表面油污去除，得到表面状态良好的磷化钢板。图1由于参与油污导致的锈蚀41试验方案根据收集的使用信息，试验方案见表4。表4表调浓度试验方案42试验结果4表调421宏观形貌表调