磷化电流密度对A286合金电化学磷化膜组织结构和结合强度的影响

作     者：胡勇 周昊 杜孟飞 曾宇乔 张旭海 方峰 HU Yong;ZHOU Hao;DU Mengfei;ZENG Yuqiao;ZH ANG Xuhai;FANG Feng

作者机构：东南大学材料与科学工程学院江苏南京211189 宝钢金属有限公司上海200940 

出 版 物：《材料保护》 (Materials Protection)

年 卷 期：2024年第57卷第2期

页      面：128-133,147页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52171110) 江苏省先进金属材料重点实验室资助项目(AMM2020A02) 

主　　题：电化学磷化膜 电流密度 A286 合金 组织结构 膜基结合力 

摘      要：A286合金表面易钝化,通过传统化学磷化方法在其表面难以沉积磷化膜,而电化学磷化可避免钝化膜对磷化反应的抑制作用。因此,研究磷化电流密度对磷化膜组织结构和性能的影响规律很有必要。通过电化学磷化首次在A286合金表面形成了致密、高膜基结合力的磷化膜。利用电化学工作站对不同电流密度下磷化过程中电位-时间(ϕ-t)曲线进行测绘,研究电化学磷化膜生长过程的特点;使用扫描电子显微镜(SEM)观察磷化膜的显微组织形貌;使用能谱仪(EDS)分析磷化膜中不同区域的化学成分;使用X射线衍射仪(XRD)研究磷化膜的物相结构;使用划痕仪测定磷化膜与基体的结合力。结果显示:A286合金电化学磷化膜的沉积模式为逐层生长-堆叠的形式。低电流密度下,磷化膜为单一的Hopeite相,组织结构粗大、疏松,膜基结合力约为6 N。随着磷化电流密度的增加,磷化膜逐渐转变为Zn+Hopeite复相,组织结构细化、致密,膜基结合力提高。当阴极电流密度为160 mA/cm^(2)时,膜基结合力高于60 N。综合可知,磷化电流密度的增加有利于电化学磷化膜的致密化,有利于膜基结合力和耐磨性的提高。