铝合金无铬磷化处理张圣麟1,张小麟21河南师范大学化学与环境科学学院新乡453007;2河南工业大学化学化工学院，郑州450052;摘要：研制了一种不含铬的低温快速磷化液,研究了游离酸度、温度和所含物质对铝合金磷化效果的影响;并通过X射线衍射及能谱、扫描电镜、电化学等方法研究了磷化膜的晶相、形貌、耐蚀性.结果表明,该磷化液在35～45,5℃～8min时,能在6061铝合金上形成一层致密均匀的磷化膜，膜重4～6g/m2，做油漆的底层具有良好的应用前景.关键词:铝合金;无铬磷化;锌系:TG174.4文献标识码:B:1002-6495(2008)04-0279-04CHROMATE-FREEPHOSPHATINGOFALUMINUMALLOYZHANGSheng-lin1ZHANGXiao-lin21.ChemistryEnvironmentalScienceCollege,HenanNormalUniversity,Xinxiang453007;2.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhenghou450052;Abstract:Achromate-freephosphatingsolutionhasbeendeveloped.Theeffectsoffreeacidity,temperatureandcompositionsofphosphatingsolutiononphosphatingforaluminumalloyhavebeenstudied.Thecrystalphase,morphologyandcorrosionresistanceofphosphatecoatinghavebeeninvestigatedbyscanningelectronmicroscopy(SEM),X-raydiffraction(XRD),energy-dispersiveX-ray(EDX)andelectrochemicalmeasurements.Ithasshownthatthephosphatecoatingformedinchromate-freephosphatingsolutionat35～45℃for5～8mincangiveagoodperformance,withaweightabout4～6g/m2.Itcanbeusedforaluminumalloypretreatmentandpainting.Keywords:Aluminumalloy,Chromate-freephosphating,Zincbase纯铝的机械强度低，为此常加入镁、锌、铜、硅和锰等元素对其改性，改性后的铝合金机械强度增加，但耐蚀性有所降低，为此需对铝合金进行表面处理.目前，铝合金的表面处理中，传统的阳极氧化法与铬酸盐技术已经较为成熟，但阳极氧化法存在投资大、成本高的缺点；铬酸盐技术中使用的六价铬是致癌物，各国和地区都实施了工业废水排放标准严格限制铬在金属表面处理中的使用[1-7].本文研究了一种不含铬的铝合金磷化液，对游离酸度、温度、磷化时间和所含物质对磷化效果的影响进行了讨论，并通过X射线衍射、能谱仪、扫描电镜和电化学等方法对磷化膜的成份、晶相、形貌、耐蚀性进行了研究.1实验方法试样:本实验所用材料为6061铝合金，其化学成份为（mass%）:0.4~0.85Si,0.70Fe,0.15~0.4Cu，0.15Mn，0.8~1.2Mg，0.04~0.35Cr，0.25Zn，0.15Ti，余Ti.）试样规格为40mm×10mm×1mm.工艺流程:脱脂→水洗→碱蚀→水洗→酸洗→水洗→表调→磷化→水洗→烘干.收稿日期：2007-01-30初稿；2007-05-08修改稿基金项目：河南省科技攻关研究项目（0424240074）；河南省自然科学研究项目（200510476009）作者简介：张圣麒(1960—)，男，博士，高级工程师，从事表面工程研究.Tel:0373-3326335,13069391507E-mail:zslhnxx@yahoo磷化液组分:5～8g/LZn2+，15～20ml/LPO43+，0.001～0.003g/LCu2+，1g/LFe2+，1g/LF-，0.5g/LNi2+.磷化工艺条件:温度35℃～45℃，时间5min～8min，游离酸度0.5～1.5，总酸度30.按GBT9792-1988标准测定试样的膜重；用德国D8式ADVANCEBRUKERX射线衍射仪(CuKα)进行X衍射；TN-5402X射线能谱仪测试磷化膜表面元素含量；AMRAY1000B扫描式电子显微镜进行电镜扫描观察其表面形貌；CHI760B电化学工作站测试磷化膜极化曲线.2结果与讨论2.1工艺参数的影响2.1.1游离酸度游离酸度对磷化膜重的影响见图1.游离酸度是指磷化槽液中游离H＋的浓度.游离酸度促使工件溶解，以形成较多的晶核，使磷化膜结晶细致.从图1中可以看出，游离酸度在0.5～1.5之间可以得到较好的磷化效果.游离酸度过高时，阴极会不断析出H2，锌盐浓度达不到饱和状态，造成成膜困难，磷化膜不均匀，颗粒较大；游离酸度过低，则铝合金表面腐蚀反应慢，磷化成膜速度慢，且形成的磷化膜不完整，有时甚至会出现磷化不上的现象，同时磷化液中沉渣也会增多[8].2.1.2温度温度对铝合金磷化膜的形成有较大影响.图2为磷化温度与磷化膜膜重的关系.从图中可以看出随着温度的升高，膜重逐渐增加，但温度高于...