نمایش موارد بر اساس برچسب: فسفاته منگنز
مشخصات و کاربردهای فسفاته منگنز
فسفات روی و منگنز چیست؟
پوشش های فسفات روی و فسفات منگنز ، شامل پوشش دهی آهن یا فولاد با غوطه ور شدن در محلول رقیق شامل اسید فسفریک و سایر مواد افزودنی است. در واکنشهای شیمیایی حاصل ، سطح فلز از نظر شیمیایی به یک لایه محافظ یکپارچه از کریستالهای نامحلول آهن یا منگنز و فسفات آهن تبدیل می شود. بسته به خصوصیات فیزیکی بستر و روشهای آماده سازی سطح مورد استفاده ، پوشش حاصل شفاف به رنگ خاکستری روشن در مورد فسفاته روی یا به رنگ خاکستری تیره در مورد فسفات منگنز خواهد بود.
در روانکاری فرایندهای سرد
سیستم صابون روان کننده بر پایه ی فسفاته نسبت به سایر روان کننده ها برای اکستروژن های شدید به دلیل توانایی پوشش در اتصال به فلز حین تغییر شکل ، نسبت به سایر روانکارها برتر است و باعث کاهش تماس فلز با فلز می شود. این مشخصه نتیجه پیوندهای قوی فلز به فسفات است که در هنگام پوشش ایجاد می شوند و باعث خواص عالی تحمل فشار شدید صابون که به عنوان یک خاصیت تکمیلی مورد استفاده قرار می گیرد می شود. پوشش های صابون فسفات عمر ابزار را افزایش می دهند ، سرعت بیشتری برای به کار گیری ابزار می دهند ، امکان حفظ تحمل فشارهای بعدی را فراهم می آورند و سطح صاف و براق را بر روی قسمت های نهایی تولید می کنند.
برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی
فسفات روی و منگنز به تنهایی یا در ترکیب با روغنهای محافظت کننده در برابر زنگ زدگی ، جایگزین کم هزینه ای برای آبکاری برقی هستند. بسته به پوشش محافظ ، می تواند از 48-480 ساعت در معرض اسپری نمک در هر روش ASTM B-117 مقاومت کند. اگرچه فسفاتهای سنگین روی به طور معمول برای این کاربرد برتر محسوب می شوند ، هر دو نوع فسفاتها ماندگاری قطعات در مراحل انبارداری را در محیط های خورنده افزایش می دهند.
برای کاهش ساییدگی در قسمتهای متحرک مجاور
پوشش های غیر فلزی نظیر فسفاته های روی و منگنز جذب کننده روغن، روی سطوح بلبرینگ امکان حرکت سریع قطعات متحرک را بدون جابجایی یا جوشکاری با جلوگیری از تماس فلز ایجاد می کنند ، زیرا در صورت اعمال بار ، روکش شکننده به راحتی خرد می شود. علاوه بر این ، روغنی که توسط کریستال ها جذب شده است، باعث افزایش روانکاری سطح آماده شده و مقاومت در برابر خوردگی می شود. فسفات منگنز به دلیل مقاومت بیشتر در برابر سایش بیشتر برای این کاربرد ترجیح داده می شود.
موارد نیاز به گشتاور تنشی
اتصال دهنده های فسفات روی و منگنز که با روغن روانکاری بسته شده اند ، روابط تنش گشتاور قابل تکرار را در برنامه هایی که دستگاه مونتاژ خودکار به طور تصادفی قابل تنظیم نیست را برای جبران شرایط مختلف سطح تامین می کنند. روانکاری یکنواخت عالی که توسط پوششهای ویژه "TORQ-TECH" ، روی و منگنز فسفات منگنز ما فراهم می شود ، شرایط لغزش چوب و سنگ زنی در حین مونتاژ را از بین می برد. علاوه بر این ، قطعات در هنگام ذخیره سازی از اکسیداسیون محافظت می شوند.
کاهش فعالیت الکتروشیمیایی سطح آهن و تشکیل پیوندهای قوی فیزیکی و شیمیایی با روکش های آلی ، روی و فسفات منگنز بطور گسترده ای به عنوان زیرلایه ی زیر چسب ها (در لاستیک تا پیوند فلزی) ، رنگ ها و سایر پوشش های آلی مورد استفاده قرار می گیرد. بلورهای فسفات بسیار جاذب اجازه می دهد تا رنگ به شکافهای ریز نفوذ کند و همچنین سطح کل موجود برای اتصال را افزایش دهد. به عنوان یک فیلم دی الکتریک که عایقهای فعال آند و کاتد موجود در سطح فلز پایه است، پوششهای فسفات باعث افزایش عمر محصول نهایی می شوند. عمده کاربرد های صنعتی فسفات منگنز در شاخه های زیر است:
تولید کنندگان سیستم هیدرولیک
تامین کنندگان سلاح های نظامی
تولید کنندگان توسط سیم پیچصنایع سازنده هسته ای
شرکت های اتصال دهنده های اتومبیل صنایع هوایی
گروه های تخصصی موتور سیکلت
فروشندگان تجهیزات دریایی
برنامه های مختلف مهر زنی
تولید کنندگان موتور دیزل
تولید کنندگان اتصالات برق
تولید کنندگان تجهیزات سنگین
تولید کنندگان دنده و بلبرینگ
عملیات پوشش دهی فسفات روی و منگنز
قطعه ای که قرار است پوشش شود با غوطه وری در محلول قلیایی گرم که اکثر روغن ها و خاک سست را از بین می برد تمیز می شود. در صورت وجود اکسیدهای سطحی ، قطعات در مرحله تمیز کردن اسید قرار می گیرند که زنگ زدگی یا مقیاس را زیر پا می گذارد و فلز لخت را در زیر آن قرار می دهد. سپس کار کاملاً شستشو داده می شود و در یک محلول فسفاته داغ شیمیایی کد کد JP -Ph-Mn-007 از طریق یک واکنش اتوکاتالیستی پوشش داده می شود. دما ، زمان و ترکیب شیمیایی این حمام باید با دقت کنترل شود تا نتایج مداوم حاصل شود. پس از اتمام پوشش ، اسید اضافی خنثی می شود و در صورت لزوم از پوشش محافظ برای افزایش مقاومت به خوردگی استفاده می شود. بسته به مشخصات کاربر نهایی ، موادی که فسفات روی یا منگنز دارند یا می توانند به صورت فله ای یا بشکه ای پوشش داده شوند. قطعات عادی با نخ ، آلیاژهای نرم یا قطعاتی که بیش از 6 اونس وزن داشته باشند به منظور جلوگیری از ایجاد لک ها ، اعوجاج و صدمه به پوشش که ناشی از شیوه های حمل و نقل فله است ، ثابت شده اند.
آیا همه فسفاته های روی و منگنز یکسان هستند؟
بسته به هدف در نظر گرفته شده از آبکاری، اندازه ، شکل ، وزن پوشش و رنگ می تواند اصلاح شود تا بسیاری از مشخصات نظامی - صنعتی را تامین سازد. از آنجا که سختی ، ترکیب و شرایط سطح مواد اولیه تا حد زیادی بر نتایج یک چرخه پردازش معین تأثیر می گذارد ، اغلب لازم است از چرخه های مختلف تمیز کردن ، بازیابی و فرمولاسیونهای حمام فسفات استفاده شود تا نتایج یکسان را روی بسترهای متفاوت انجام دهید. در حال حاضر جلاپردازان پرشیا برای رفع نیازهای مشتریان چرخه مختلف روی و فسفات منگنز را به کار میبرد تا بر حسب نیاز مشتری و کارکرد ویژه، پارامترهای نوع و اندازه بلور، ضخامت پوشش و عملیات فراپردازشی مختلف برای دستیابی به مقاومت به خوردگی در محیط های مختلف انبار داری و به کارگیری و یا مقاومت در برابر سایش را بهینه کند . این برنامه های پردازشی باید با دقت بسیار زیادی انتخاب شوند تا نیازهای مشخصات فنی با نتایج مطابقت داشته باشد.
تصویر پوشش های فسفاته منگنز با اندازه بلورهای مختلف بررسی کیفیت فسفات روی و منگنز
شاخص های اصلی کیفیت فسفات روی و منگنز اندازه گیری وزن و مقاومت در برابر اسپری خنثی نمک است. اندازه و فرم کریستال برای برخی از کاربردها مهم است ، اما به دلیل هزینه میکروسکوپ الکترونی برای تعیین دقیق ، این ویژگی معمولاً بر روی تولیدات بررسی نمی شود و به طور معمول محدود به بررسی ساختار اول(طرح بندی) می شود. برخی از مشخصات همچنین شامل ضخامت مورد نیاز است ، اما اختلاف نظر زیادی درباره صحت و روش های آزمایش وجود دارد زیرا کریستال های فسفات بسیار کوچک هستند و حتی با کوچکترین فشار خرد می شوند. آزمایشات تشخیصی برای یکپارچگی پوشش ، روابط گشتاور- فشار و برای حضور روی و منگنز نیز موجود است. تمام آزمایشات انجام شده روی مواد فسفات روی و منگنز تخریبی است.
پوشش های فسفات از سالها قبل فعالیت اصلی ما بوده و اولویت ما همواره ارائه خدمات برتر به مشتری ، کیفیت و توسعه فرآیند بوده است.
تصویر بلورهای فسفاته منگنز و ضخامت نسبی پوشش
جلاپردازان در زمینه رضایت مشتری تخصص دارد. کمک به مشتریان در نوشتن مشخصات فرآیند ، ایجاد چرخه های سفارش برای صنایع مختلف و... بخشی از خدماتی است که پرسنل جلاپردازان به مشتریان خود ارائه می دهند.
تاریخچه فسفاته روی
تاریخچه و گسترش فرآیند فسفاته کاری
استفاده از پوششهای فسفاته برای محافظت از سطح فولادها از اواخر قرن نوزدهم شناخته شده است و در طول این مدت در بسیاری از تولیدات جهانی مثل اتومبیل، یخچال مبلمان و... مورد استفاده قرار گرفته است. نخستین ثبت موثق از پوششهای فسفاته که به منظور جلوگیری از زنگ زدن آهن وفولاد اعمال شد، اختراع آقای Ross در سال 1869 میباشد. در روش او آهن گداخته در اسید فسفریک غوطه ور شد. از آن پس این فرآیند پیشرفتهای متعددی داشته است که مهمترین آنها در جدول 1-1 آورده شده است.
جدول 1-1 گسترش فرایند فسفاتهکاری در طول تاریخ
|
سال/دوره |
نوع توسعه و پیشرفت فرایند |
|
1906 |
فسفاته کاری آهن و فولاد بااستفاده از اسید فسفریک |
|
1908 |
اعمال پوشش فسفاته با عوامل اکسنده به منظور کاهش زمان فرایند |
|
1909 |
بازیابی حمام و فرموله کردن حمام فسفات روی با دمای بالا – زمان فرایند: یک ساعت |
|
1911 |
فرموله کردن حمام فسفات منگنز با دمای بالا – زمان فرایند: 5/2-2 ساعت |
|
1914 |
انجام فرایند با حفظ نسبت اسید کل به اسید آزاد |
|
1928 |
شناسایی پوشش فسفاته به عنوان زیرلایهای برای رنگ |
|
1929 |
انجام فرایند با افزودن مس به عنوان شتاب دهنده – زمان فرایند: 10 دقیقه تا یک ساعت |
|
1933 |
استفاده از عوامل اکسنده مانند نیترات برای تسریع فرایند – زمان فرایند: 5 دقیقه |
|
1934 |
استفاده از پوشش فسفاته در کارسرد فلزات |
|
1937 |
فسفاته کاری پاششی – زمان فرایند: 90-60 ثانیه |
|
1940 |
توسعه فرایند فسقاته غیر پوششی بر پایه فسفاتهای سدیم یا آمونیوم |
|
1940 |
توسعه روشهای فسفاتهکاری سرد |
|
1941 |
فسفاته کاری سطوح آلومینیوم با استفاده از فسفات روی و فلوریدها |
|
1943 |
استفاده از محلول دی سدیم فسفات حاوی یون تیتانیوم پیش از فسفاته کاری به عنوان آماده سازی سطح |
|
دهه 1950 |
استفاده از پوششهای فسفاته منگنز در مقیاس زیاد به منظور نگهدارنده روغن - برای سطوح سایشی، لغزشی و... |
|
دهه 1960 |
استفاده از افزودنیهای خاص برای کنترل وزن پوشش |
|
دهه 1960 |
فرآیند پاشش در دمای 30-25 درجه سانتیگراد |
|
دهه 1970 |
بهینه سازی کیفیت پوشش و استفاده از تمیزکنندههای پاششی بر پایه تکنولوژی سورفکتانت |
در 30 سال اخیر نیز تلاشهای زیادی جهت بهینه کردن و اقتصادی کردن پوششهای فسفاته انجام شده است؛ از جمله استفاده از حمامهای فسفاته کاری کم دما و پایین آوردن مصرف انرژی استفاده از تکنولوژی روی کم، استفاده از افزودنیهای خاص در حمام استفاده از یون فلزات سنگین بیشتر از یک کاتیون در حمام فسفاته کاری و غیره. اخیراً انواع جدید پوششهای فسفاته از جمله پوششهای فسفاته قلع، نیکل و سرب نیز معرفی شدهاند.
واحد تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان
آنالیز وان فسفات منگنز
تعیین میزان منگنز محلول:
10 سی سی محلول رقیق شده را داخل بالن 100 سی سی پیپت کنید و با آب مقطر به حجم برسانید. 10 سی سی از این محلول را برداشته و به یک بشر 500 منتقل کنید. 10 سی سی نیتریک اسید غلیظ و 5 سی سی سولفوریک اسید غلیظ را به مجموعه اضافه کنید. مخلوط را با دمای کم حرارت دهید تا مه دود SO3 خارج شود. بعد از خروج کامل گاز، محلول را خنک کنید. مجددا فرایند اضافه کردن اسید و گرم و سرد کردن محلول را تکرار کنید تا زمانیکه رنگ محلول از بین برود یا خیلی کم رنگ بشود. محلول را تا دمای اتاق سرد کرده و به آرامی 100 سی سی آب مقطر به آن اضافه کنید. 5 سی سی محلول 0.1 نرمال نیترات نقره به محلول اضافه کنید. سپس 3 گرم آمونیوم پرسولفات اضافه کنید. محلول را بجوشانید تا زمانیکه دیگر کف نکند. محلول را تا دمای اتاق خنک کنید و حدود 10 سی سی از محلول 0.18 نرمال Fe(NH4SO4).6H2O را به ان اضافه نمایید. نمونه را در حضور پرمنگنات پتاسیم 0.1 نرمال تیتر کنید تا رنگ محلول صورتی ملایم شود و رنگ به مدت 20 ثانیه پایدار باشد.
تمام فرایندهای فوق را یک بار هم برای محلول بلانک تکرار کنید.
برای محاسبه میزان منگنز محلول به روش زیر اقدام نمایید:
Mn=(B-A)(N)(10.99)
B= تعداد میلی لیترهای پرمنگنات پتاسیم مصرفی برای بلانک
A= تعداد میلی لیترهای پرمنگنات مصرف شده برای نمونه
N= نرمالیته محلول پرمنگنات پتاسیم.
تعیین میزان نیکل محلول:
برای تعیین محتوای نیکل باید به شرح زیر عمل کرد (کلیه مراحل را عیننا برای محلول بلانک نیز تکرار کنید):
آماده سازی معرفها:
محلول سدیم نیترات: برای تهیه محلول سدیم نیترات باید 24 گرم سدیم نیترات را در یک بالن ژوژه 1 لیتری ریخته و با آب مقطر به حجم برسانید.
محلول کلراید-پیروفسفات: برای تهیه محلول کلراید-پیروفسفات باید 100 گرم Na4P2O7، 50 گرم NH4Cl، 2گرم KI و 0.046 گرم NiSO4 را در یک بالن 1 لیتری ریخته با آب مقطر به حجم برسانید.
محلول سدیم سیانید: برای تهیه محلول سدیم سیانید باید 5 گرم سدیم سیانید را همراه با 0.4 گرم نیترات نقره در یک بالن 1 لیتری ریخته و با آب مقطر به حجم برسانید. (این محلول را نمیتوان بیش از 3 ماه نگاهداری کرد).........
هدف از فعال سازی در فرآیند فسفاته کاری
خلاصه مقاله های :
هدف از فعال سازی کنترل سایز کریستالهای فسفاته روی و منترل وزن پوشش در طول فسفاته استفعال سازی سطح یک محلول قلیایی ضعیف کلوییدی از کمپلکس تیتانیوم است.این ماده منجر به تعداد زیادی از کریستال ترکیب تیتانیوم روی سطح میشود که سطح را فعال میکند به صورت هسته زایی کریستالی برای نشستن کریستال های روی در طول عملیات پوشش دهی فسفاته روی . در طول عملیات پوشش دهی فسفاته روی تعداد زیاد هسته زایی روی سطح نتیجه برخورد کریستالهای داخلی چگالی کریستالهای فسفاته روی بیشتر پوشش منسجم تر بنابراین مقاومت به خوردگی بییشتر میشود اثر حمام فعال ساز به این عوامل بستگی دارد
پی اچ (8.5-9.5)
غلظت تیتانیوم (10-30 پی پی ام)
کلوئید مناسب که محلول که با آب مقطر و همزن ایجاد شده باشد
خلاصه
ذزات فعال ساز کلوئیدی شامل ذرات دیسک شکل از ترکیب شیمیایی Na4Ti(PO)2.0-7 H2O استاین ذرات روی سطح فلز در طول فعال سازی جذب می شود.زمانی در معرض فسفاته روی قرار میگیرد یون سدیم روی سطح از ذرات تیتانیوم فسفات با یون روی جابه جا میشود.بهتربن نتیجه زمانی بدست میآید که قبل از فسفاته شستشو باشد.
کلویید تیتانیوم فسفات بهترین محلول برای فعال ساز است.امامحلول کلوییدی زیرکونیوم، قلع، ارسنیک، سرب فسفات همچنین تاثیر فعال سازی دارد.همه ی این ترکیبات فعال ساز رایج اند که آنها تهیه میسوند برای تاثیر فعال سازی.همه ی این نمک ها به دی سدیم هیدروژن فسفات اضافه میشوند.
روش سنتز تیتانیوم فسفات:
0.06 MOL Na2Ti(PO)2
0.02 MOL Na4P2O7
0.01 MOL K2TiF6
5ML H2O
این ترکیب باید به آرامی در دمای 60 درجه خشک شوددر طول پروسه خشک شدن تمام دی فسفات به مونو فسفات تجزیه میشود .اگر محلول به سزعت خشک شود در فسفات به طور کامل تجزیه نمیشود.نمک بدست آمده را به صورت 1گرم بر لیتر در آب مقطر حل کرده و قبل از فسفاته قطعه را به مدت 1 دقیقه در آن غوطه ور شود. محلول فعال سازی که شامل دی فسفاتی باشد که در طول عملیات آماده سازی حرارتی کاملا به مونو فسفات تجزیه نشده باشد نمک فعال ساز پایدار نیست.بعد از فعال سازی یک شستشوی کوتاه با محلول نیترات روی یا نیترات منگنز یا نیترات منیزیم با پی اچ 2.5 بسیار مناسب است و نتیجه را بهتر می کند.
فسفاته کاری منگنز فولاد ساده کربنی
مقدمـه:
در زمره سه نوع پوشش تبدیلی فسفاته، پوششهای فسفاته منگنز حداکثر مقاومت به خوردگی در کاربردهای رنگ نشده را بوجود می آورند. این پوششها که بطور وسیعی در صنعت خودرو استفاده می شوند بهترین پوشش برای آسان کردن لغزش و کاهش سایش دو سطح فلزی لغزنده روی یکدیگر می باشد.
.پوششها فسفاته خواص روغنکاری شدیدی ندارند ولی بخاطر طبیعت مختلط که دارند قادرند مقدار قابل ملاحظه ای را جذب کرده و در خود نگه می دارند
بهترین کارکرد سایشی پوششهای فسفاته منگنز با استفاده از پوشش های متخلخل با دانه های ریز که توسط یک محلول شتابدار شده بدست می آید به همراه روغن اعمال شده روی آنها حاصل می شود، از این نوع پوششهای فسفاته برای زیرسازی رنگ استفاده نمی شود.
پوشش های فسفاته منگـنز:
این پوششها بر قطعات آهنی مانند یاتاقانها، چرخدنده ها و قطعات داخلی موتورهای احتراق به منظور جلوگیری از سایش اعمال می شود. رنگ آنها معمولا خاکستری تیره بوده و وزن واحد سطح آنها در محدوده 5.4 الی 32.4 گرم بر متر مربع قرار دارد.پوششهای ریزدانه معمولا به پوششهای درشت دانه ترجیح داده می شوند اگرچه اندازه کریستال را می توان بسته به نیازمندیهای سرویس تغییر داد.
تلاش برای تبدیل محلول فسفاته منگنز به محلول فسفاته کاری در دمای اتاق موفقیت آمیز نبوده است. معمولا دمای کاری محلول فسفاته منگنز برابر با c˚99-93 است و در این دمای کاری پوششهای فسفاته منگنز – آهن تشکیل می شود. مقدار آهن اضافی موجود در حمام را با اضافه کردن یک عامل اکسید کننده مانند پراکسید هیدروژن می توان کنترل نمود.
پوششهای فسفاته منگنز به اثرات تمییزکاری حساس هستند. استفاده از یک تمییز کننده اسیدی یا قلیایی قوی، تولید پوششهای خشن تری می کنند. با آماده سازی سطح قبل از انجام فسفاته کاری توسط سوسپانسیونی از فسفات منگنز ریز، تا حد زیادی می توان بر این مساله فائق آمد. این قضیه بویژه وقتی مهم است که قطعه کار زنگ زده باشد و قبل از فسفاته کاری نیاز به اسید شویی داشته باشد.
بحث و نتیجه گیری :
در اثر افزودن سولفات فرو به محلول فسفاته، یون فرو و سولفات حاصل خواهد شد، یون فرو قادر است با H2PO4-حاصل از تفکیک اسید فسفریک تشکیل نمک فسفات فرو اولیه داده و پس از تبدیل شدن به نمک فسفات ثانویه و ثالثیه در ترکیب پوشش شرکت کند، لذا با افزودن یون فرو به محلول فسفاته اسید کل آن کاهش خواهد یافت. پر شدن خلل و فرج پوشش توسط نمکهای فسفات فرو، دانسیته ظاهری پوشش را می افزاید. افزودن نیترات نیکل به محلول فسفاته نیز یون نیترات و یون نیکل بوجود می آورد. با توجه به نتایج آنالیز تصویری و خطی اشعه Xو نیز با توجه به نتایج تعیین مقاومت به خوردگی پوشش می توان گفت نیکل در ترکیب پوشش های فسفاته نقش داشته است ، لذا در مورد آن تحلیلی مشابه با یون فرو می توان داشت. ولی یون نیترات از آنجا که یک شتابدهنده اکسید کننده است با دیپلاریزه کردن هیدروژن بوجود آمده از واکنش کاتدی روی سطح جلوگیری رشد کریستالها را گرفته و بدین ترتیب اندازه کریستالها ، ضخامت سطح پوشش را کاهش داده و دانسیته ظاهری آن را می افزاید.
در مورد فلورید سدیم می توان گفت از آنجا که ترکیب اسید ضعیف و نمک آن می تواند در محلول خاصیت بافرکنندگی داشته باشد ، لذا افزودن فلورید سدیم به محلول فسفاته طبق معادلات زیرباعث مقاومت محلول در برابر تغییرات ناگهانی PHمی شود:
NaF --> Na ++ F -
HF --> H ++ F -
اولین مرحله تشکیل پوشش فسفاته حمله اسید به سطح فلز و انحلال آن است:
Fe + 2H+ --> Fe2++ H2
در اثر این حمله PHمحلول در مجاورت سطح به طور موضعی افزایش یافته و طبق واکنش زیر ، پوشش فسفاته تشکیل خواهد شد
MeHPO2 + Me3(PO4)2 + 5H+--> 4Me 2++ 3H2PO4-
حضورNaF در محلول فسفاته تغییرات PHمحلول در مجاورت سطح فلز را کنترل کرده و از رسوب کریستالها به صورت مجتمع و دسته ای جلوگیری می کند.
در مورد نیترات نقره نیز می توان تحلیلی مشابه با نیترات نیکل داشت ضمن آنکه نتایج آنالیز خطی اشعه Xاز ضخامت پوشش نشان می دهد که نقره به صورت خالص نیز بر روی سطح فلز راسب شده است و لذا بدین ترتیب با افزایش نواحی کاتدی سرعت فرآیند را افزوده و اندازه کریستالهای پوشش را ریزتر کرده است. وارد شدن نقره در ترکیب پوشش و راسب شدن آن روی سطح فلز پایه از آنجا که جرم اتمی نقره نسبت به نیکل بالاتر است باعث افزایش وزن واحد سطح پوشش حاصل از محلول 4 نسبت به پوشش حاصل از محلول 3 جدول 1 خواهد شد.
جدول 1 – ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده جهت ساخت محلول نهایی
| شماره محلول | ترکیب شیمیایی |
| 1 | FeSO4 + محلول پایه |
| 2 | FeSO4 + Ni(NO3)2 + محلول پایه |
| 3 | FeSO4 + Ni(NO3)2 + NaF + محلول پایه |
| 4 | FeSO4 + Ni(NO3)2 + NaF + AgNO3 + محلول پایه |
با افزودن نیترات نیکل ، فلورید سدیم و نیترات نقره به محلول فسفاته مقاومت به خوردگی پوشش نسبت به پوشش حاصل از محلول 1جدول 1 افزایش یافته است.
علت افزایش مقاومت به خوردگی را می توان به افزایش دانسیته ظاهری سطح و لذا کاهش میزان سطح سوراخ آزاد نسبت داد .علت افت نمودار در اثر افزودن نیترات نقره نسبت به حالت بدون آن علی رغم افزایش دانسیته ظاهری را نیز می توان به نقش کوپلهای گالوانیک بوجود آمده در اثر نشست نقره روی سطح فولاد نسبت داد.
عملیات روغنکاری باعث جذب روغن توسط کریستال شده و لذا مقاومت به خوردگی پوشش را می افزاید ضمن آنکه مقداری روغن نیز در خلل و فرج پوشش جذب خواهد شد. در اثر سیل کاری پوشش در محلول اسید کرومیک حفره های موجود در پوشش با تشکیل فسفات کروم در محل آنها بسته خواهد شد ، لذا بدیهی است که با مسدود شدن نقاط شروع خوردگی ،مقاومت به خوردگی پوشش افزایش شدیدی بیابد .
استفاده توأم از عملیات سیل کاری در محلول اسید کرومیک و روغنکاری در گریس علاوه بر بستن حفره های موجود در پوشش باعث جذب روغن توسط کریستال نیز شده و لذا نسبت به هر یک از عملیات فوق مقاومت به خوردگی بالاتری نتیجه خواهد شد.
برگرفته از پروژه پایانی :
احمد زندی / دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی خوردگی دانشگاه صنعتی شریف
استاد راهنما : دکتر محمّد قربانی / استاد تمام دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف
لغات کلیدی : فسفاته منگنز , منگنز فسفات , فسفات منگنز , محلول فسفاته منگنز تست بالا , فسفاته مقاوم به خوردگی , فسفاته ضد خوردگی ,
استاندارد MIL-DTL 16232 مشخصات جزئیات پوشش فسفاته، سنگین، منگنز و یا پایه ی روی
فهرست استاندارد
و بعضی بخش های استاندارد برای اطلاع علاقمندان ترجمه شده است
1- دامنه و زمینه استاندارد
type M : Managanese
Type Z : Zinc phosphate base
تقسیم بندی مراحل استاندارد فسفاته منگنز یا روی
2- مراجع استاندارد
مراجع مورد قبول
3- الزامات مرحلی که برای پوشش فسفاته باید انجام گیرد.
مرحله فسفاته کردن
مرحله شستشو با آب
مرحله شستشو با اسید کرومیک
حذف هیدروژن تردی از طریق عملیات حرارتی
TABLE I . Hydrogen embrittlement heat treatment.
| Stage of operation | Heat treatment | Hardness Rockwell C (minimum) | Material | Coating type |
| Heat reatment for both types of coatings and material is conducted after coating but before any stressing operation |
98 to 107 C For 8 hours or 120 hours |
39 39 |
Alloy steel carbon steel |
Z |
|
98 to 107 C For 8 hours or room temperature for 120hours |
39 39 |
Alloy steel carbon steel |
M |
مقاومت به خوردگی
Table II. Accelerated corrosion resistance . requirement
(free of supplementary )
| Exposure time , minimum (حداقل زمان ) | Coating system (سیستم پوشش ) | |
| Salt spray, hours (حمام نمک ) | Class (کلاس) | Type (نوع) |
|
1.5 1.5 1.5 24 2 2 2 24 |
1 2 3 4 1 2 3 4 |
M M M M Z Z Z Z |
ابعاد موارد پوشش داده شده.
4- میزان استاندارد تائید یا رد شدن پوشش
نمونه ارائه شده
بازرسی پوشش
بازرسی پیش از تولید.
آزمون هایی که باید انجام گیرد.
محلول آب برداری برای پوشش نوع Z
Table IV. Stripping solution for type Z coatings.
| Nominal Quantity | Material |
| 125 g | Sodium hydroxide |
| 125 g | Tetrasodium ethylenediaminetetraacetic acid (4NaEDTA) |
| 1000 m | Water to make |
5- بسته بندی قطعه مورد نظر جهت پوشش فسفاته
6- یادداشت ها
Table VI . Expected thickness of phosphate coatings.
| Thickness (um) | Type |
| 5 to 10 | M |
| 5 to 15 | Z |
استاندارد 16232با موضوع مشخصات جزئیات پوشش فسفاته، سنگین، منگنز
.جهت اگاهی و استفاده علاقمندان موجود میباشد
برای دریافت متن کامل استاندارد با ما تماس بگیرید. 65734701 الی 3
فسفاته منگنز علمی
مقدمه ای بر فسفاته منگنز :
فسفاته کاری منگنز فولاد ساده کربنی
مقدمـه:
در زمره سه نوع پوشش تبدیلی فسفاته، پوششهای فسفاته منگنز حداکثر مقاومت به خوردگی در کاربردهای رنگ نشده را بوجود می آورند. این پوششها که بطور وسیعی در صنعت خودرو استفاده می شوند بهترین پوشش برای آسان کردن لغزش و کاهش سایش دو سطح فلزی لغزنده روی یکدیگر می باشد.
.پوششها فسفاته خواص روغنکاری شدیدی ندارند ولی بخاطر طبیعت مختلط که دارند قادرند مقدار قابل ملاحظه ای را جذب کرده و در خود نگه می دارند
بهترین کارکرد سایشی پوششهای فسفاته منگنز با استفاده از پوشش های متخلخل با دانه های ریز که توسط یک محلول شتابدار شده بدست می آید به همراه روغن اعمال شده روی آنها حاصل می شود، از این نوع پوششهای فسفاته برای زیرسازی رنگ استفاده نمی شود.
پوشش های فسفاته منگـنز:
این پوششها بر قطعات آهنی مانند یاتاقانها، چرخدنده ها و قطعات داخلی موتورهای احتراق به منظور جلوگیری از سایش اعمال می شود. رنگ آنها معمولا خاکستری تیره بوده و وزن واحد سطح آنها در محدوده 5.4 الی 32.4 گرم بر متر مربع قرار دارد.پوششهای ریزدانه معمولا به پوششهای درشت دانه ترجیح داده می شوند اگرچه اندازه کریستال را می توان بسته به نیازمندیهای سرویس تغییر داد.
تلاش برای تبدیل محلول فسفاته منگنز به محلول فسفاته کاری در دمای اتاق موفقیت آمیز نبوده است. معمولا دمای کاری محلول فسفاته منگنز برابر با c˚99-93 است و در این دمای کاری پوششهای فسفاته منگنز – آهن تشکیل می شود. مقدار آهن اضافی موجود در حمام را با اضافه کردن یک عامل اکسید کننده مانند پراکسید هیدروژن می توان کنترل نمود.
پوششهای فسفاته منگنز به اثرات تمییزکاری حساس هستند. استفاده از یک تمییز کننده اسیدی یا قلیایی قوی، تولید پوششهای خشن تری می کنند. با آماده سازی سطح قبل از انجام فسفاته کاری توسط سوسپانسیونی از فسفات منگنز ریز، تا حد زیادی می توان بر این مساله فائق آمد. این قضیه بویژه وقتی مهم است که قطعه کار زنگ زده باشد و قبل از فسفاته کاری نیاز به اسید شویی داشته باشد.
بحث و نتیجه گیری :
در اثر افزودن سولفات فرو به محلول فسفاته، یون فرو و سولفات حاصل خواهد شد، یون فرو قادر است با H2PO4-حاصل از تفکیک اسید فسفریک تشکیل نمک فسفات فرو اولیه داده و پس از تبدیل شدن به نمک فسفات ثانویه و ثالثیه در ترکیب پوشش شرکت کند، لذا با افزودن یون فرو به محلول فسفاته اسید کل آن کاهش خواهد یافت. پر شدن خلل و فرج پوشش توسط نمکهای فسفات فرو، دانسیته ظاهری پوشش را می افزاید. افزودن نیترات نیکل به محلول فسفاته نیز یون نیترات و یون نیکل بوجود می آورد. با توجه به نتایج آنالیز تصویری و خطی اشعه Xو نیز با توجه به نتایج تعیین مقاومت به خوردگی پوشش می توان گفت نیکل در ترکیب پوشش های فسفاته نقش داشته است ، لذا در مورد آن تحلیلی مشابه با یون فرو می توان داشت. ولی یون نیترات از آنجا که یک شتابدهنده اکسید کننده است با دیپلاریزه کردن هیدروژن بوجود آمده از واکنش کاتدی روی سطح جلوگیری رشد کریستالها را گرفته و بدین ترتیب اندازه کریستالها ، ضخامت سطح پوشش را کاهش داده و دانسیته ظاهری آن را می افزاید.
در مورد فلورید سدیم می توان گفت از آنجا که ترکیب اسید ضعیف و نمک آن می تواند در محلول خاصیت بافرکنندگی داشته باشد ، لذا افزودن فلورید سدیم به محلول فسفاته طبق معادلات زیرباعث مقاومت محلول در برابر تغییرات ناگهانی PHمی شود:
NaF --> Na ++ F -
HF --> H ++ F -
اولین مرحله تشکیل پوشش فسفاته حمله اسید به سطح فلز و انحلال آن است:
Fe + 2H+ --> Fe2++ H2
در اثر این حمله PHمحلول در مجاورت سطح به طور موضعی افزایش یافته و طبق واکنش زیر ، پوشش فسفاته تشکیل خواهد شد
MeHPO2 + Me3(PO4)2 + 5H+--> 4Me 2++ 3H2PO4-
حضورNaF در محلول فسفاته تغییرات PHمحلول در مجاورت سطح فلز را کنترل کرده و از رسوب کریستالها به صورت مجتمع و دسته ای جلوگیری می کند.
در مورد نیترات نقره نیز می توان تحلیلی مشابه با نیترات نیکل داشت ضمن آنکه نتایج آنالیز خطی اشعه Xاز ضخامت پوشش نشان می دهد که نقره به صورت خالص نیز بر روی سطح فلز راسب شده است و لذا بدین ترتیب با افزایش نواحی کاتدی سرعت فرآیند را افزوده و اندازه کریستالهای پوشش را ریزتر کرده است. وارد شدن نقره در ترکیب پوشش و راسب شدن آن روی سطح فلز پایه از آنجا که جرم اتمی نقره نسبت به نیکل بالاتر است باعث افزایش وزن واحد سطح پوشش حاصل از محلول 4 نسبت به پوشش حاصل از محلول 3 جدول 1 خواهد شد.
جدول 1 – ترکیب شیمیایی محلولهای مورد استفاده جهت ساخت محلول نهایی
|
شماره محلول |
ترکیب شیمیایی |
|
1 |
FeSO4 + محلول پایه |
|
2 |
FeSO4 + Ni(NO3)2 + محلول پایه |
|
3 |
FeSO4 + Ni(NO3)2 + NaF + محلول پایه |
|
4 |
FeSO4 + Ni(NO3)2 + NaF + AgNO3 + محلول پایه |
با افزودن نیترات نیکل ، فلورید سدیم و نیترات نقره به محلول فسفاته مقاومت به خوردگی پوشش نسبت به پوشش حاصل از محلول 1جدول 1 افزایش یافته است.
علت افزایش مقاومت به خوردگی را می توان به افزایش دانسیته ظاهری سطح و لذا کاهش میزان سطح سوراخ آزاد نسبت داد .علت افت نمودار در اثر افزودن نیترات نقره نسبت به حالت بدون آن علی رغم افزایش دانسیته ظاهری را نیز می توان به نقش کوپلهای گالوانیک بوجود آمده در اثر نشست نقره روی سطح فولاد نسبت داد.
عملیات روغنکاری باعث جذب روغن توسط کریستال شده و لذا مقاومت به خوردگی پوشش را می افزاید ضمن آنکه مقداری روغن نیز در خلل و فرج پوشش جذب خواهد شد. در اثر سیل کاری پوشش در محلول اسید کرومیک حفره های موجود در پوشش با تشکیل فسفات کروم در محل آنها بسته خواهد شد ، لذا بدیهی است که با مسدود شدن نقاط شروع خوردگی ،مقاومت به خوردگی پوشش افزایش شدیدی بیابد .
استفاده توأم از عملیات سیل کاری در محلول اسید کرومیک و روغنکاری در گریس علاوه بر بستن حفره های موجود در پوشش باعث جذب روغن توسط کریستال نیز شده و لذا نسبت به هر یک از عملیات فوق مقاومت به خوردگی بالاتری نتیجه خواهد شد.
برگرفته از پروژه پایانی :
احمد زندی / دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی خوردگی دانشگاه صنعتی شریف
استاد راهنما : دکتر محمّد قربانی / استاد تمام دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف
لغات کلیدی : فسفاته منگنز , منگنز فسفات , فسفات منگنز , محلول فسفاته منگنز تست بالا , فسفاته مقاوم به خوردگی , فسفاته ضد خوردگی ,