مطالعه تاثیر فعال سازی مکانیکی سطح فولاد ساده کربنی بر خواص حفاظتی پوشش فسفاته Zn اعمالی و بهبود چسبندگی رنگ

فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

مقاله 6، دوره 4، شماره 15، خرداد و تیر 1393، صفحه 51-66   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

لیلا فتح یونس^{* 1}؛ مازیار آزادبه²

¹کارشناس ارشد مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه صنعتی سهند.

²دانشیار دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه صنعتی سهند.

تاریخ دریافت: 16 بهمن 1392،  تاریخ پذیرش: 16 بهمن 1392 

چکیده

در این مقاله تاثیر روش­های گوناگون آماده­سازی سطح فولاد ساده­کربنی، نظیر سنباده­زنی با ورق سنباده شماره 180، ماسه­پاشی و ساچمه­پاشی بر روی ساختار پوشش اعمالی مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان دادند که عملیات ساچمه­پاشی تاثیری منفی روی ساختار پوشش بدست آمده داشته، سبب درشت­تر شدن و توزیع نایکنواخت بلور­های فسفاته گردید. از سوی دیگر، مشاهده شد که عملیات ماسه­پاشی با تشکیل نیم رخ زبری مناسب بر روی سطح، سبب افزایش مراکز جوانه­زنی بلور­های فسفاته در مقایسه با آماده­سازی سطح به وسیله سنباده­زنی شده و در نتیجه، پوششی ریز­دانه و متراکم­تر بدست آمد. نتایج آزمون­های خوردگی نظیر پلاریزاسیون، طیف­نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و آزمون پاشش نمک نیز نشان دادند که پوشش­های­ متراکم و ریزدانه­تر، سبب افزایش خواص حفاظتی شدند. هم‌چنین، بررسی کیفیت چسبندگی رنگ در دو حالت تر و خشک برای دو نوع رنگ هوا خشک (سیستم اپوکسی-پلی‌یورتان) و هم‌چنین، رنگ کوره­ای (آلکید- ملامین (سری YS))، نشان داد که تغییر بافت سطحی فلز­پایه و ساختار پوشش فسفاته، چسبندگی رنگ را به گونه ای چشمگیر تحت تاثیر قرار می­دهند. بدین صورت که آماده­سازی سطح به وسیله عملیات ساچمه­پاشی به دلیل ایجاد زبری زیاد بر روی سطح، سبب آسیب رساندن به لایه رنگ اعمالی در مراحل بعدی پوشش­دهی توسط رنگ شد، اما در مقابل، فعال­سازی سطح توسط عملیات مکانیکی ماسه­پاشی، سبب ایجاد اتصال قوی بین زیر­لایه و رنگ گردید. پوشش فسفاته نیز به ایجاد اتصال قوی بین لایه رنگ و زیر­لایه کمک کرده و با کاهش اندازه بلورهای فسفاته، کیفیت چسبندگی بهبودی بیش‌تر یافت.

کلیدواژه‌ها

فولاد کربنی؛ پوشش فسفاته روی؛ فعال سازی مکانیکی سطح؛ پوشش ریز دانه؛ مقاومت به خوردگی؛ چسبندگی رنگ

عنوان مقاله [English]

A Study on the Effect of Mechanical Activating of Plain Carbon Steel Surface on the Protection Properties of Applied Zinc Phosphate Coating and Paint Adhesion Improvement

نویسندگان [English]

L. F.Y¹؛ M. A²

چکیده [English]

In this paper, the effect of mechanical surface preparation such as grinding of surface by 180 grade emery papers, sand blasting and shot blasting on the quality of zinc phosphate coating is discussed. The investigation of formed layer by Scanning Electron Microscopy (SEM) technique shown that the very rough shot blasted surface was not created the suitable condition for applying a compact and fine-grained coating. On the other hand, Preparation of surface by sand blasting produced a great number of active centers on the surface and therefore reduced the final size of phosphate crystallites in comparison with grinding operation.Furthermore, the protection properties of samples were described and compared through the neutral salt spray (NSS) test and the electrochemical measuring techniques such as polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The results showed that surface preparation operation by sand blasting before phosphating, has evident influence on improving corrosion resistance. Also, the dry adhesion  investigation of two diverse paint types including air dry paint (Epoxy-Polyurethane) and oven paint (alkyd - melamine paint, (Series YS)) shown that sandblasting of surface, before applying coating, improved the paint adhesion

کلیدواژه‌ها [English]

Plain Carbon Steel, Mechanical Activation, Zinc Phosphate Coating, Fine Grain Size Structure, Corrosion Resistance, Paint Adhesion