就目前金屬表面處理方面所釆用的方法來看，最常見的主要有兩種，即化學(xué)法和機(jī)械法。其中，化學(xué)法主要包括氧化法和磷化法，機(jī)械法則包括打磨、噴砂、拋光等。在上述諸多方法中，應(yīng)用最為廣泛的就是噴砂法和磷化法。噴砂法主要是以壓縮空氣為動(dòng)力，進(jìn)而形成高速噴射束將噴料噴射到所需處理的工件表面上，達(dá)到改變工件形狀或外表面的目的。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以有效提高工件的抗疲勞性和耐久性，同時(shí)也有利于涂料的流平和裝飾。磷化作為化學(xué)法中的一種，主要是磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜形成的一個(gè)具體過程。這種方法在實(shí)施過程中，其根本目的在于做好基體金屬的保護(hù)工作，提高基體金屬的附著力和防腐蝕能力。

---  實(shí)驗(yàn)部分  ---

本次實(shí)驗(yàn)中所涉及的原材料主要包括試板（鐵板）、磷化液、脫脂劑、鋼丸和涂料。實(shí)驗(yàn)設(shè)備則主要包括Q326A型履帶式噴砂機(jī)、自動(dòng)磷化線、GT-7004-L鹽水噴霧試驗(yàn)機(jī)、KGZ-1A鏡向光澤度儀、TT260覆層測(cè)厚儀、QCJ漆膜沖擊器、刀片、尺以及膠帶等。

鐵板脫脂處理一將鐵板與鋼板粘貼一置入噴砂機(jī)噴砂處理一鋼板脫脂處理一置入噴砂機(jī)一鋼丸噴砂處理一吹凈殘留碎屑一噴涂涂料。

值得注意的是，此環(huán)節(jié)一定要在30min內(nèi)完成，如不采用此方法進(jìn)行噴涂涂料處理，可進(jìn)入自動(dòng)磷化線，進(jìn)入之后，試樣噴涂涂料工作務(wù)必在8h內(nèi)完成。

針對(duì)于涂層性能的檢測(cè)主要分為四部分內(nèi)容，即光澤、抗彎曲性、抗沖擊性以及中性鹽霧試驗(yàn)。鋼板光澤的檢測(cè)依照GB/T 9754-2007，鐵板抗彎曲性檢測(cè)依照 GB/T 6742-2007，鐵板抗沖擊性的檢測(cè)依照GB/T 1732-1993，中性鹽霧試驗(yàn)依照GB/T 1771-2007，主要是對(duì)鋼板以及鐵路專用各種彈性元件的產(chǎn)品。

---  結(jié)果與討論  ---

對(duì)涂層外觀性能衡量最重要的一個(gè)指標(biāo)就是涂層的光澤，涂層是涂料在一次施涂的狀態(tài)下，在金屬表面形成固態(tài)的連續(xù)膜，對(duì)金屬表面起到防護(hù)、絕緣以及裝飾等目的。對(duì)于金屬表面進(jìn)行處理分為磷化、噴砂和先噴砂再磷化三種工藝，需要注意的是，并不是任何處理工藝下的涂層光澤均相同，而是根據(jù)不同的處理工藝，涂層的光澤也是千差萬別。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，在先噴砂再磷化的處理工藝下，金屬表面的光澤程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)過噴砂處理工藝和磷化處理工藝的金屬表面。如果將英砂石以高速噴射的狀態(tài)將其噴射在金屬的底材上，這時(shí)受到英砂石的影響，其外表面會(huì)發(fā)生一定的形態(tài)變化，具體表現(xiàn)為底材呈現(xiàn)出粗糙度不同的外表面。經(jīng)過噴砂處理之后，底材表面的粗糙度也越來越大，因此，涂層的光澤度也會(huì)大大降低。將經(jīng)過噴砂處理之后的底 材，再次經(jīng)過磷化處理之后，我們可以發(fā)現(xiàn)在其表面覆蓋了一層極薄的而又細(xì)致密實(shí)的磷化膜，磷化膜使得底材的光澤度增加。

處理工藝的不同對(duì)金屬底材的柔韌性也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。彎曲實(shí)驗(yàn)不僅能夠檢測(cè)涂層的柔韌性，而且還涉及到金屬底材的其他性能。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，我們得出以下結(jié)論，當(dāng)涂層經(jīng)過磷化處理后，其韌性就會(huì)降低，雖然磷化膜呈現(xiàn)堅(jiān)硬狀態(tài)，同時(shí)其耐腐蝕性非常強(qiáng)，正因?yàn)槿绱?，?dǎo)致磷化膜變得異常脆弱。此外，受到磷化處理工藝的作用，降低了金屬底材的耐沖擊性能，在撓曲以及沖擊等其他外力的綜合作下，即使涂膜表面不存在任何缺陷，但是也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象，經(jīng)過對(duì)磷化、噴砂以及噴砂加磷化三種處理工藝的比較，我們最終得出一個(gè)結(jié)論：三種工藝中，經(jīng)過噴砂后的涂層，柔韌性是最好的。

涂層瞬間變形的能力以及彈性變化就是所謂的抗沖擊性。實(shí)驗(yàn)表明，在三種處理工藝下，按照沖擊性由強(qiáng)到弱依次排列，分別為噴砂、噴砂后再磷化、磷化。噴砂的工作原理是，將高強(qiáng)度的砂粒噴射在金屬的表面上，同時(shí)金屬表面為不規(guī)則體現(xiàn)，當(dāng)我們逐漸將更多的砂粒噴射在其表面上時(shí)，最終呈現(xiàn)機(jī)械鑲嵌，從而金屬表面以及涂膜的吸附力也大大增加，即使在重錘自由落于涂層上的時(shí)候，也很難給涂層帶來損壞。而在經(jīng)過磷化處理后，金屬表面的致密薄膜變得異常脆弱，因此，很容易造成涂層損壞。

鹽霧試驗(yàn)是對(duì)金屬表面的耐腐性進(jìn)行測(cè)驗(yàn)的一種以模擬環(huán)境為主的試驗(yàn)，由人工借助相關(guān)的鹽霧試驗(yàn)儀器來實(shí)現(xiàn)。我們將三種處理工藝下的鹽霧性能用下表表示：

三種處理工藝對(duì)耐中性鹽霧性的影響

以上是在經(jīng)過542h的試驗(yàn)得出的結(jié)果，由此我們可以看出，在三種處理工藝下，金屬板面均沒有出現(xiàn)起泡和生銹的狀況，只是在劃痕銹蝕方面存在著較大的差異，在磷化處理工藝下，劃痕的銹蝕擴(kuò)散小于0. 5mm；在先經(jīng)過噴砂再進(jìn)行磷化的處理工藝下，此工藝下劃痕的銹蝕擴(kuò)散在2mm以內(nèi)；在噴砂處理工藝下，此時(shí)的劃痕的銹蝕擴(kuò)散非常明顯，達(dá)到了2-4mm。通過實(shí)驗(yàn)，我們可以得出以下結(jié)論：在三種處理工藝下，樣板的鹽霧性最好的是磷化處理工藝。

樣板在經(jīng)過磷化處理后，底材的表面形成了一層均勻的、致密的薄膜，。因此，板材的吸附力不僅得以增強(qiáng)，同時(shí)還增強(qiáng)了其滲透力，而水以及氧的透過率卻大大降低，因此，底材的抗腐蝕能力得以增強(qiáng)。導(dǎo)致噴砂處理工藝下，鹽霧性能最差的原因是，當(dāng)?shù)撞慕?jīng)過噴砂處理后，會(huì)增加其表面的粗糙度，而表面粗糙決定了涂料不能很好地滲入到底材中或底材表面不能被涂料完全覆蓋，在此作用下，極易出現(xiàn)包裹空氣的情況，從而形成缺陷，最終導(dǎo)致底材抗腐蝕性能大幅度降低。此外，我們對(duì)先經(jīng)過噴砂再進(jìn)行磷化的處理工藝在噴砂時(shí)間和石英砂粒對(duì)鹽霧性的影響做了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)的結(jié)果如下：

不同工藝條件對(duì)耐中性鹽霧性的影響

當(dāng)石英砂粒的規(guī)格為0. 6-0. 8mm時(shí)，先經(jīng)過噴砂再進(jìn)行磷化處理工藝對(duì)于耐中性鹽霧性沒有明顯的影響，而且噴砂時(shí)間對(duì)其的影響也并不明顯。造成這種現(xiàn)狀的原因就是試板在經(jīng)過噴砂處理后，再進(jìn)行磷化處理，磷化液就會(huì)在其表面形成一種本身固有的晶體物質(zhì)，即使在噴砂時(shí)間不同以及噴砂粒徑不同的情況下，都會(huì)在將粗糙的底材表面予以填平，因此，在噴砂時(shí)間不同以及噴砂粒徑不同的情況下，對(duì)于涂層 中性鹽霧性試驗(yàn)的影響也就非常小。

涂料的常規(guī)性能會(huì)受到處理工藝的影響而發(fā)生變化，我們采用通用墊板、球鉸以及減震器進(jìn)行試驗(yàn)，上述三種產(chǎn)品均經(jīng)過噴砂或者磷化工藝進(jìn)行處理。通過試驗(yàn)表明，減震器在未經(jīng)過磷化處理下，其表面己經(jīng)全部生銹，而減震器在經(jīng)過磷化處理工藝之后，其表面只出現(xiàn)了少量的腐蝕物以及紅銹，這說明了經(jīng)過磷化處理后的減震器，其鹽霧性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于未經(jīng)過磷化處理的減震器。

經(jīng)過中性鹽霧試驗(yàn)后，球鉸在未經(jīng)過磷化處理工藝下，其表面有氣泡產(chǎn)生，并且其表面以及軸孔位置均出現(xiàn)了少量的紅銹；球鉸在未經(jīng)過磷化處理工藝下，只是在球鉸的軸孔位置出現(xiàn)少量的紅銹，其表面并沒有出現(xiàn)較明顯的腐蝕。這說明經(jīng)過磷化處理后的球鉸，其鹽霧性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于未經(jīng)過磷化處理的球鉸。

經(jīng)過中性鹽霧試驗(yàn)后，通用墊板在未經(jīng)過磷化處理工藝下，其表面幾乎全部被紅銹覆蓋，當(dāng)通用墊扳經(jīng)過磷化處理工藝后，在其表面上只附著了少量的紅銹，這說明經(jīng)過磷化處理后的通用墊板，其鹽霧性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于未經(jīng)過磷化處理的通用墊板。

根據(jù)上述三種產(chǎn)品的鹽霧性的比較，我們可以得到以下結(jié)論：當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過磷化除磷后，其鹽霧性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于未經(jīng)過磷化處理的同類產(chǎn)品，本結(jié)論的得出與前面提到的中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果保持一致。