بررسي تاثير پوشش روي فسفات بر ويژگي هاي سطحي قطعه هاي فولادي مورد استفاده در فرايندهاي شكل دهي

Investigation of the Effect of Zinc Phosphate Coating on the Surface Properties of Steel Pieces Used in Forming Processes

پوشش هاي فسفاته به علت بهبود ويژگي هاي مانند چسبندگي رنگ، روان كاري، مقاومت بالا در برابر خوردگي و سايش، هزينه كم و امكان توليد انبوه، به طور گسترده به عنوان يك مرحله آماده سازي بر روي سطح هاي فلزهاي آهني و غير آهني اعمال مي شوند. در اين پژوهش، بهينه سازي فرمولاسيون حمام روي فسفات و آمادهسازي سطح فولاد كم كربن St37، براي آسان كردن كشش و شكل دهي سرد بررسي شد. تركيب فاز پوشش توسط دستگاه هاي پراش پرتو ايكس (XRD) و آناليز عنصري پرتو ايكس (EDS)، ويژگي روان كاري و مقاومت در برابر سايش و اصطكاك توسط دستگاه سايش (Pin On Disk)، شكل بلور ها توسط دستگاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و ميزان حفاظت در برابر خوردگي پوشش توسط روش مه نمكي (محلول سديم كلريد 5%) مورد بررسي قرار گرفت. براساس نتيجه هاي به دست آمده، بلور هاي سوزني شكل پوشش روي فسفات، از هوپييت (Zn3 (PO4)2 4H2O) و فسفوفيليت (Zn2Fe(PO4)24H2O) تشكيل شده است. نتيجه هاي آزمون پين روي ديسك نشان داد، پوشش فسفاته كشش صابوني شده، ضريب اصطكاك فولاد را از 0/6 به حدودا 0/15 كاهش داد، همچنين با توجه به نتيجه هاي آزمون مه نمكي ميزان مقاومت قطعه پوشش داده شده در برابر خوردگي، تا 52 ساعت افزايش يافت.

The phosphate coating is one of the most widely used surface treatments of ferrous and non-ferrous metals, due to its low-cost, easy mass production, and ability to afford excellent corrosion resistance, wear resistance, adhesion, and lubricative properties. In this research, formulation of drawing phosphate bath for better cold drawing performance of low carbon steel St37 pieces was investigated. The morphologies of these coatings were observed using scanning electron microscopy (SEM), and their chemical composition and structures were characterized using Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and X-Ray Diffraction (XRD) analysis. The Wear and friction resistances were investigated by the pin on disk method. The protective properties of phosphate coatings in a 5 wt% NaCl solution have been studied. The results showed that zinc phosphate coating essentially consists of hopeite (Zn3 (PO4 )2 4H2O) and phosphophyllite (Zn2Fe (PO4)2 4H2O) crystal structures. The corrosion resistance for the drawing phosphate coating was obtained 52 hours. The morphologies of the crystals were needle-shaped in the drawing phosphate coating. The use of simultaneous phosphate coating and lubricant layer reduces significantly the friction coefficient (from 0.6 to 0.15).