بررسي و مشخصه‌يابي اثر غلظت كاتيون‌هاي روي- نيكل- منگنز بر خواص پوشش فسفاته فولاد 41Cr4

در اين تحقيق اثر افزودن يون ‌هاي نيكل و منگنز در فرآيند فسفاته ‌كاري با غلظت كم روي بر سطح فولاد 4Cr41 مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا محلول فسفاته ‌كاري پايه بر اساس تجربيات قبلي شامل اسيد فسفريك، اسيد نيتريك، شتاب دهنده‌ ها و مواد اصلاح‌كننده براي ايجاد ساختار بهينه پوشش تهيه شد. غلظت تركيبات و پارامترهاي عملياتي دما، زمان و pH محلول، در طول فرايند ثابت شد. مقادير كاتيون هاي روي- نيكل- منگنز توسط اكسيد روي 0/5-1-1/5-2- g/lit 2/5؛ نيترات نيكل 1-2-3-4-  g/lit 6  و كربنات منگنز 0/8-1/6-3/2-4- g/lit 4/8  به حمام افزوده شد. بررسي تغييرات وزن و چگالي ظاهري واحد سطح پوشش نشان داد كه مقدار بهينه تركيب حمام شامل 5/1 اكسيد روي، 4 نيترات نيكل و 3/8 g/lit كربنات منگنز است. با افزايش غلظت يون‌هاي نيكل و منگنز موجود در حمام، وزن پوشش كاهش مي‌يابد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان دادند كه ساختار پوشش سه كاتيوني بهينه شده روي- نيكل- منگنز اغلب به صورت مكعبي و ورقه‌اي است. بررسي‌هاي EDX نيز نشان داد كه با افزايش غلظت نيكل و منگنز در حمام، درصد وزني اين عناصر در پوشش فسفاته افزايش مي‌يابد. الگوي پراش اشعه X نشان داد كه فازهاي حاوي تركيبات فسفاته جهت پوشش بر روي زير لايه به طور موفق آميزي تشكيل شده است. نتايج بررسي‌هاي زبري، آزمايش پاشش نمك و چسبندگي رنگ نشان مي ‌دهد كه پوشش فسفاته سه كاتيوني با بلور هاي ريز، يكنواختي بالا، تخلخل كم و در حضور عناصر نيكل و منگنز، باعث بهبود چسبندگي رنگ و جلوگيري از هيدراسيون مجدد پوشش شده است. لذا جدا شدن رنگ در محل خراش اتفاق نمي‌افتد و پوشش رنگ فاقد تاول و زنگ زدگي است.