ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Einfluß der Wärmebehandlung auf die Phosphatierbarkeit von StahlblechDie Qualität der Phosphatierungsschichten ist stark abhängig von Veränderungen der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche. Durch Glühen des Stahlblechs in einem Wasserstoff/Stickstoff-Gemisch mit Taupunkt unter - 20°C kommt es zu einer Anreicherung von ausgeprägt oxidbildenden Elementen, z. B. Mn, Si, V. Von diesen ist Mangan für die Phosphatierbarkeit am wichtigsten.Nach dem Glühen wurde die Oberflächenzusammensetzung des Stahls mittels ESCA bestimmt und der Bedeckungsgrad durch die angereicherten Oxide berechnet. Die Zinkphosphatierung wurde mit zwei verschiedenen Lösungen durchgeführt, und zwar einer mit pH 1,9 und einer mit pH 2,9. Die Keimbildungsgeschwindigkeit wurde aus REM-Bildern ermittelt. Nach dem Phosphatieren wurden die Proben beschichtet und im Klimaprüfschrank einer Atmosphäre mit 1 ppm Schwefeldioxid und 90% relativer Feuchtigkeit ausgesetzt. Die Korrosionsgeschwindigkeit ergab sich aus der Gewichtszunahme.Die Untersuchung zeigt, daß die Mangananreicherung an der Oberfläche sowohl die Keimbildungsgeschwindigkeit der Phosphatkristalle, als auch die Korrosionsgeschwindigkeit beeinflußt; das gilt vor allem für die Phosphatierung mit dem höheren pH-Wert. In diesem Falle ist die Zahl der Phosphatkristalle erhöht und die Korrosionsschutzwirkung verbessert. Im Falle der Phosphatierlösung mit pH 1,9 führt die Wärmebehandlung zu keiner Verbesserung der Korrosionsschutzwirkung.Auch die Teilchengrößenverteilung des Manganoxids, die mit Hilfe des konsekutiven Ionenätzens und der ESCA-Analyse der Oberfläche ermittelt werden kann, ist für die Phosphatierbarkeit von Bedeutung: eine große Zahl kleiner, gleichmäßig über die Oberfläche verteilter Teilchen ist am günstigsten.
Notes:
The phosphatizing quality is very sensitive to variations in the chemical composition of the surface. By annealing the steel sheets in a H2/N2-mixture with a dew point less than - 20 °C, an enrichment of strong oxide-forming elements (e.g. Mn, Si, V) occurs. The most important of these elements for the phosphatizing treatment is manganese.After annealing, the surface composition of the steel sheets was determined by ESCA analysis and the coverage of the enriched oxides was calculated. Zinc phosphatizing was performed in two different solutions, one with pH = 1.9 and the other with pH = 2.9. The nucleation rate was evaluated from SEM pictures. After phosphatizing, the samples were painted and exposed in laboratory test equipment to a SO2-polluted atmosphere (1 ppm) with a relative humidity of 90%. The weight increase gave a value of the corrosion rate.This investigation shows that both the nucleation rate of phosphate crystals and corrosion resistance are affected by the manganese enrichment, especially if the phosphatizing solution has a high pH (pH = 2.9). In this case, both the number of phosphate crystals and the corrosion protection are enhanced by the enrichment. At the lower pH value (pH = 1.9), no increased corrosion protection is obtained by the annealing treatment.The particle-size distribution of manganese oxide, which can be evaluated by consecutive ion etching and ESCA analysis of the surface, is also important to phosphatability. A large number of small particles uniformly distributed on the surface is the most favourable situation.
Additional Material:
10 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19830341106
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