تاثير افزودني منگنز بر خواص ضدخوردگي، مورفولوژيكي و چسبندگي پوشش فسفاته در دماي محيط بر روي زيرآيند فولادي

The effects of manganese (Mn) cations on the anticorrosive, morphological and adhesion properties of a room temperature phosphate coating on steel substrate

در اين تحقيق تاثير افزودن يون منگنز (Mn)بر خواص ضدخوردگي، مورفولوژي و چسبندگي يك پوشش فسفاته (pH) دماي محيط مورد مطالعه قرار گرفت. براي اين منظور غلظت‌هاي مختلف از افزودني منگنز به محلول فسفاته اضافه گرديد. نمونه‌هاي فولاد آماده‌سازي شده، در دماي محيط، 1/3PH= و زمان 30 دقيقه فسفاته گرديدند. در ادامه، پوشش آلي بر پايه‌ي اپوكسي/پلي آميد بر روي نمونه‌هاي فسفاته شده اعمال گرديد. خواص ضد خوردگي نمونه فسفاته شده (در محيط نمكي NaCl با درصد وزني 5/3) توسط آزمون پتانسيواستات و اندازه گيري پتانسيل مدار بازو مورفولوژي و ريزساختار پوشش توسط آزمون پراش اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. چسبندگي پوشش اپوكسي اعمال شده بر روي نمونه هاي فولاد فسفاته شده نيز توسط آزمون pull-off مورد ارزيابي قرار گرفت. بطوركلي نتايج نشان داد كه استفاده از افزودني منگنز (به‌خصوص در غلظت gr/lit 7) در ساختار پوشش فسفاته مي‌تواند باعث بهبود خواص ضدخوردگي و كاهش جريان خوردگي نمونه‌ فولادي در مقايسه با نمونه‌ي فاقد افزودني شود. هم‌چنين ساختار پوشش فسفاته‌ي ايجاد شده در حضور افزودني منگنز، فشرده‌ترو با تخلخل كمتر نسبت به نمونه‌ي بدون افزودني شده بود. افت چسبندگي پوشش اپوكسي براي نمونه‌ي حاوي افزودني كم‌تر از نمونه‌ي فاقد افزودني بود. بطوركلي افزودني منگنز باعث بهبود خواص ضدخوردگي و كاهش افت چسبندگي پوشش فسفاته‌ي دماي محيط گرديد.

The corrosion protection, morphological and adhesion properties of a room temperature phosphate coating containing manganese ions (Mn) were studied on a steel substrate. For this purpose, phosphate coating solutions containing different concentrations of Mn were prepared. The steel samples were treated by the phosphate coatings at room temperature, pH of 3.1 and immersion time of 30 min. Then, an epoxy / polyamide coating was applied on the phosphated samples. The corrosion protection properties of the samples (in 3.5% NaCl solution) were studied by a potentiostatic polarization technique. The microstructure and morphology of the surface treated sample were studied by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Adhesion strength values of the epoxy coatings were measured by a pull-off test before and after exposure to 3.5 wt% NaCl solution. Results showed that addition of Mn (especially at 7 gr/lit) to the phosphate coating caused an improvement of its corrosion protection properties compared to the sample without additive. A less porous and more compact phosphate coating formed in the presence of Mn than the sample without additive. The lowest adhesion loss of the epoxy coating was observed on the sample treated by a phosphate coating containing Mn. Generally, results showed that Mn as an additive reduced adhesion loss and improved corrosion protection properties of a room temperature phosphate coating on steel.