تاثير پيش فعال سازي مكانيكي سطح فولاد ساده كربني بر ساختار پوشش فسفاته Zn اعمالي

Effect of Mechanical Activating of Plain Carbon Steel Surface on the Morphology of Applied Zinc Phosphate Coating

عمليات فسفاته كاري دما پايين، براي كامل شدن عمليات پوشش دهي به زمان هاي طولاني نياز دارد و بنابراين، جهت كاهش زمان عمليات مي توان از تسريع كننده هاي مكانيكي، شيميايي و الكترو شيميايي استفاده كرد. در اين مقاله تاثير روش هاي گوناگون فعال سازي مكانيكي سطح فولاد ساده كربني، نظير ساچمه پاشي، سنباده زني با ورق سنباده شماره 180 و ماسه پاشي، بر ويژگي هاي نظير زبري و ساختار لايه فسفاته اعمالي فلز پايه مورد بررسي قرار گرفت. مطالعه پوشش هاي حاصله به وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، نشان داد كه عمليات ساچمه پاشي به دليل افزايش بيش از حد زبري سطح، تاثيري منفي بر ساختار لايه فسفاته حاصله داشته، سبب درشت تر شدن و توزيع نا يكنواخت بلورهاي فسفاته مي شود. از سوي ديگر، مشاهده شد كه آماده سازي سطح به وسيله عمليات ماسه پاشي، به دليل تشكيل پروفيل زبري مناسب روي سطح، سبب افزايش مراكز جوانه زني بلورهاي فسفاته در مقايسه با حالتي شد كه آماده سازي سطح به وسيله عمليات سنباده زني انجام گرفت. در نتيجه، با پرداخت سطح به وسيله عمليات ماسه پاشي، پوشش هايي ريزدانه و متراكم-تري بدست آمد. در ادامه نيز با توجه به اندازه گيري زمان بهينه فسفاته كاري، ضخامت، وزن و چگالي پوشش هاي اعمالي روي سطوح با بافت سطحي گوناگون، مشاهده شد كه فعال سازي سطح به وسيله روش ماسه پاشي، سبب تشكيل پوششي چگال تر با وزن كمتر در زمان هاي فسفاته كاري كوتاه تر شد.

Low temperature phosphating is a very slow process and needs to be accelerated by some means. Acceleration of the phosphating process could be achieved by chemical, mechanical and electrochemical methods. In this paper, the effect of mechanical surface preparation such as surface grinding by 180 grade emery paper, sand blasting and shot blasting on the quality of zinc phosphate coating was investigated. Scanning Electron Microscopy (SEM) investigations showed that the very rough shot blasted surface is not suitable for getting a compact and fine-grained coating. In contrast, surface preparation by sand blasting produces a great number of active sites on the substrate which resulted in a higher rate nucleation, and thus reduction of final sizes of phosphate crystallites in comparison with what obtained by grinding operation. Also, measuring thickness, weight and density of applied Phosphate coatings, revealed that the surface activation by sand blasting, leads to formation of dense and light weight coatings at shorter time of phosphating.