几种改进磷化膜耐蚀性对比和自修复性初探

研制了钼酸钠添加剂改进磷化膜及钼酸钠、硝酸铈、硅酸钠溶胶封闭后处理改进磷化复合膜,拟替代高毒性铬酸盐钝化膜。采用中性盐雾试验、Tafel极化和电化学阻抗测试对比分析了这4种改进磷化膜与几种传统无铬转化膜、铬酸盐钝化膜耐蚀性的差异;用SEM和EDS研究带划痕试样经盐雾腐蚀后划痕表面的组织形貌和化学成分,初步探讨了改进磷化复合膜的自修复性。结果表明:3种改进磷化复合膜的耐蚀性优于铬酸盐钝化膜,具有自修复作用,有望成为铬酸盐钝化膜的替代品;硅酸钠溶胶封闭后处理改进磷化复合膜的耐蚀性最优。     

磷化/硅酸盐溶胶封闭后处理复合膜的自愈机理(英文)

通过磷化/硅酸盐溶胶封闭后处理技术,在镀锌钢表面生成完整的复合膜。采用X射线光电子能谱研究复合膜的化学组成。将复合膜用刀片划伤至露出锌层,经中性盐雾(NSS)腐蚀若干时间后,采用SEM和EDS研究划痕表面腐蚀产物的显微组织和化学成分,并与未划伤的腐蚀试样进行对比。探讨复合膜的自愈机理。结果表明,在腐蚀过程中,复合膜溶解出的自愈性离子扩散迁移至划痕表面或缺陷处,与Zn2+重新结合生成不溶性化合物,覆盖划痕或缺陷表面。腐蚀产物中含有Si、P、O、Cl和Zn五种元素,为致密细小的针片状,能较好阻滞裸露锌层腐蚀的形成和扩展。复合膜具有良好的自愈性能。     

热浸镀锌层上丙烯酸树脂和钨酸盐复合钝化工艺研究

运用丙烯酸树脂与钨酸盐复合钝化,通过正交试验法对热镀锌层钝化工艺进行了优化。此外,采用单因素变量法、硫酸铜点滴试验、中性盐雾腐蚀试验以及电化学测试研究了工艺参数对钝化膜外观和耐蚀性的影响。结果表明:最佳钝化工艺:45 g/L丙烯酸树脂,25 g/L钨酸钠,8 g/L硫脲,15 g/L KF,10 m L/L H_2O_2,pH值为11,钝化40 s,钝化温度30℃。通过最优钝化工艺能获得表面平整、光亮的钝化膜。钝化膜中性盐雾试验出现白锈的时间可达72 h,明显优于未钝化镀锌层。     

AA6061铝合金表面钛锆膜的结构及性能研究

在AA6061铝合金表面形成了钛锆膜.用SEM/EDX和XPS分析了钛锆膜的表面形貌及成分.采用电化学测试和中性盐雾测试研究了钛锆膜的耐蚀性能.结果表明,钛锆膜是由Zn-Ti-F-O-Al等元素组成的复合物;钛锆膜的耐蚀性能与基体相比有明显的提高,但不及六价铬酸盐膜;经72小时中性盐雾腐蚀,腐蚀面积小于10%.     

循环氩离子轰击对磁控溅射铝膜结构和性能的影响

为了提高烧结钕铁硼永磁材料的耐腐蚀性能,采用磁控溅射技术在钕铁硼表面制备了厚度约为14.0μm的铝膜,使用循环氩离子轰击铝膜的方法制备了3个周期的多层铝膜。利用扫描电子显微镜(SEM)观察铝膜的表面和截面形貌,X射线衍射仪(XRD)表征膜层的晶体结构,采用中性盐雾试验测试膜层的耐盐雾腐蚀性能,研究循环氩离子轰击对铝膜层形貌、结构及耐中性盐雾腐蚀性能的影响。结果表明:与相同厚度的单层铝膜相比,3个周期的多层铝膜晶粒均匀细小,膜层的柱状晶结构被打断,内部形成了两个明显的界面;膜层沿(111)晶面择优生长;与厚度相同的单层Al膜相比,3个周期的多层Al膜的耐蚀性显著提高,其耐中性盐雾腐蚀时间可达到312h。循环氩离子轰击铝膜的方法可以改善铝镀层的质量和耐盐雾腐蚀性能。     

镁合金表面微弧氧化/自组装复合膜的耐蚀性能

目的 提高镁合金基体的耐蚀性能.方法 采用微弧氧化工艺对镁合金进行预处理,再通过自组装技术处理,在镁合金表面制备微弧氧化/十六烷基三甲氧基硅烷自组装复合膜层.通过SEM、EDS对复合膜的微观组织结构进行分析,并通过XPS、拉曼光谱分析了复合膜的表面成分,利用电化学阻抗谱、极化曲线、盐雾实验和浸泡实验检测了复合膜层的耐腐蚀性能.结果 复合膜均匀覆盖在镁合金表面,且复合膜较为光滑,主要含有C、O、F、Si等元素.经过自组装处理后,膜层从亲水性转为疏水性,接触角达到145.07°.经电化学性能测试,复合膜的Rct值能达到2.242×106?·cm2,与微弧氧化膜相比,增大了2个数量级;此外,复合膜的腐蚀电流密度为1.314×10-8 A/cm2,与微弧氧化膜相比也降低了2个数量级,具有较好的耐腐蚀性.浸泡120 h后,复合膜的腐蚀电流密度仍有1.061×10-5 A/cm2,盐雾实验进行120 h也没有出现明显的腐蚀现象.结论 自组装技术明显提高了镁合金基体的耐蚀性能,微弧氧化膜在一定程度上增强了自组装膜层对基材的粘附力.由于复合膜的疏水性使得水滴在膜层表面停留的时间减少,所以膜层的耐蚀性会随着疏水性增大而大大提高.     

纯铝微弧氧化-电泳膜层制备工艺及其耐蚀性

分别在纯铝表面沉积微弧氧化膜、电泳膜及微弧氧化-电泳复合膜层,采用扫描电镜分析了复合膜层表面及截面形貌,通过划格法和划痕试验测定了不同膜层间的结合力,采用极化曲线和加速盐雾腐蚀试验(CASS)考察不同表面处理后样品的耐蚀性。结果表明:微弧氧化膜层提高了电泳膜层与基体的结合力,同时,电泳膜提高了微弧氧化膜的耐蚀性,双膜层的耐蚀性好于单一膜层。     

AZ91C镁合金表面Ti-TiN复合镀层的阴极多弧离子镀法制备与表征

采用阴极多弧离子镀膜技术,在AZ91C镁合金基底上首次成功镀制了结合力强的以Ti为过渡层的TiN复合膜层,并利用高分辨扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、显微划痕测试等技术对复合膜层的形貌、组织结构及性能进行分析研究。结果表明,采用多弧离子镀膜工艺,能在经过恰当预处理的镁合金基底上制备出性能良好的TiN膜,膜层均匀、致密,膜基结合力达130 mN以上,复合硬度达500 HV左右(AZ91镁合金基底为125 HV)。此外中性盐雾强化实验表明,经该方法处理后的镁合金在ASTM-B117标准测试条件下,腐蚀速率明显降低,经过200 h后,表面无明显腐蚀现象。真空多弧离子镀膜技术有望在镁合金表面防护领域得到应用。     

建筑用镀锌钢板的表面处理及耐蚀性能研究

对比分析了建筑用镀锌基材、铬酸盐钝化膜和无铬复合膜在中性盐雾试验、醋酸铅点滴试验和电化学腐蚀试验中的腐蚀行为,并观察了镀锌基材钝化前后的表面形貌和元素变化。结果表明,无铬复合膜的耐腐蚀性能得到显著提高,与铬酸盐钝化效果较为接近。     

激光重熔与冷喷涂复合工艺制备的镍铝青铜基涂层耐腐蚀性能研究

为解决镍铝青铜质螺旋桨修复再制造难题,使用激光重熔加冷喷涂复合工艺在镍铝青铜9442合金上制备了Cu402F涂层。使用OM、SEM观察了涂层截面与表面的微观形貌;采用盐雾腐蚀箱、电化学工作站重点研究了涂层的耐盐雾腐蚀性能和电化学行为。试验结果表明:冷喷涂态涂层厚度约为300μm,涂层致密度良好,表面较为粗糙,经过激光重熔后涂层表面变得较为平整,涂层内部分为重熔区、多孔过渡区以及冷喷涂遗传区;经1 000h中性盐雾腐蚀试验后,冷喷涂态涂层腐蚀产物呈现菜花状,表面存在着大量裂纹,激光重熔态腐蚀产物呈圆形颗粒状,表面出现点蚀坑,激光重熔后涂层失重量减少了43.86%,耐盐雾腐蚀性能增强;涂层在浸泡不同时间后动电位极化曲线可知,冷喷涂态涂层在浸泡5天后涂层上就逐渐形成钝化膜,并且随着浸泡时间的增加,涂层上的钝化膜更加稳定,激光重熔态涂层浸泡36天后表面可以形成十分稳定并且具有一定厚度的钝化膜,耐海水腐蚀性能大幅提高。     

镀锌板在不同加速腐蚀环境下的腐蚀行为研究

目的研究中性盐雾环境、中性盐雾加周浸环境和中性盐雾加湿热环境下镀锌板的腐蚀行为,明确不同加速腐蚀试验环境对镀锌板腐蚀行为的影响。方法对镀锌板进行中性盐雾、中性盐雾加周浸、中性盐雾加湿热等不同类型的加速腐蚀试验,通过失重法、SEM、XRD以及极化曲线等方法,对比不同加速腐蚀试验类型对镀锌板腐蚀行为的影响。结果在三种加速腐蚀试验环境下,镀锌板的腐蚀过程基本相同:镀锌层及白色锌锈腐蚀、锌层破裂、锌层完全脱落、基体碳钢腐蚀。腐蚀产物都以Zn(OH)_2、γ-FeOOH、ZnO、Fe_2O_3等为主。三种环境下镀锌板的腐蚀都不均匀,不同位置的腐蚀情况存在一定差异。其中,中性盐雾环境下材料腐蚀情况最为严重,中性盐雾加周浸环境次之,中性盐雾加湿热环境下最轻。结论三种加速环境都是主要通过Cl~-在锌表面的沉降和溶解作用增强介质的导电性能,加剧锌层的腐蚀。在中性盐雾环境中,Cl~-浓度最高,试样腐蚀最严重。在中性盐雾加周浸环境中,SO_4~(2-)与Cl~-协同作用,腐蚀也较严重。而中性盐雾加湿热环境中,Cl~-被稀释,腐蚀情况最轻微。     

镀锌板硅烷-硝酸锆复合转化膜的性能与表征

目的获得一种防腐性能优越的转化膜。方法将KH560和KH791两种硅烷复合后水解,添加硝酸锆,得到KH560-KH791-硝酸锆复合钝化液,采用该钝化液对镀锌钢板进行钝化处理,通过盐水浸泡实验、中性盐雾试验和附着力测试,与添加硝酸锆前的转化膜进行性能对比。结果盐水浸泡和中性盐雾腐蚀72 h的实验中,添加硝酸锆后的转化膜性能都明显优于添加前,二者的附着力测试均能达到一级。结论加入的硝酸锆填充了膜层空隙,更加有效地阻挡了腐蚀介质的渗透,使得钝化膜的防腐性能提高。     

对比研究热浸镀55%Al-Zn镀层与Zn镀层在盐水中的腐蚀机理

用盐雾腐蚀和浸泡腐蚀两种方法对比研究了热浸镀55%Al-Zn镀层和Zn镀层在盐水环境中的腐蚀行为。用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了清除腐蚀产物后镀层表面组织和横截面形貌特征。热浸镀55%Al-Zn镀层在盐雾腐蚀288h时的失重率约为Zn镀层的1/2,说明55%Al-Zn镀层具有更好的耐蚀性。用电化学阻抗谱方法分析镀层的腐蚀机理,认为55%Al-Zn镀层腐蚀前期由扩散控制,后期由于极化电阻的减小,电荷转移增多;而Zn镀层腐蚀前期是由于极化电阻减小,电极表面以电荷转移过程为主,后期表现出扩散特征。     

热镀锌层在模拟湿热酸性大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q420钢表面热镀锌工艺中,Zn和Zn-Al-Ni-RE合金镀层在酸性铜离子加速盐雾试验条件下的耐蚀性能。方法 Q420钢表面预处理后进行热镀锌,根据GB 6460—1986进行铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,对比纯Zn镀层与Zn-Al-Ni-RE合金镀层的耐蚀性。结果 Ni,RE等元素的加入使镀层表面光亮,组织更加细密。在酸性铜离子加速实验进行到192 h时,纯锌镀层的腐蚀质量损失是合金镀层的2.7倍;72 h后纯锌镀层出现红锈,120 h后合金镀层出现红锈,说明Zn-Al-Ni-RE合金镀层比纯Zn镀层更耐腐蚀。结论通过适量添加Al,Ni与稀土元素,能使Q420钢合金镀层的耐蚀性能大幅度提高。     

Zn-Al合金镀层耐蚀性研究

在碱性锌酸盐镀锌液中加入氧化铝和自制添加剂，获得了光亮Zn-Al合金镀层.采用中性盐雾实验、5％氯化钠溶液浸泡实验、电偶腐蚀实验、循环伏安曲线图和Rp-t曲线对Zn和Zn-Al合金的耐蚀性进行了探讨，结果表明，ZnAl合金镀层的耐蚀性优于锌镀层的耐蚀性，可用作钢铁件高耐蚀性镀层.     

锌镍合金镀工艺优化及镀层耐腐蚀性的研究

目的研究锌镍合金镀层的耐腐蚀性能。方法通过正交试验法,对锌镍合金电镀工艺进行优化,获得镀液配方。通过中性盐雾试验评判优化后的锌镍合金镀层的耐腐蚀性能,并与镀锌层和镀镉层进行对比。分析主盐、络合剂、p H值、电流密度、温度等对镀层耐腐蚀性的影响。结果最优配方为:氧化锌6~14 g/L,硫酸镍20~30 g/L,氢氧化钠100~140 g/L,光亮剂4~6 g/L,络合剂50~70 g/L。该配方获得的锌镍合金镀层在中性盐雾实验中,出白锈的时间可以达到720 h以上。结论锌镍合金镀层的耐腐蚀性优良,优于镀锌层和镀镉层。     

钢板热镀55%Al-Zn层的耐盐水腐蚀性能

采用全浸、半浸和盐雾等试验方法研究了钢板热镀55 %Al-Zn合金镀层在3%NaCl的盐水溶液中的腐蚀行为.观察分析了镀层的组织结构和在盐水中 腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物,阐述了镀层在盐水中的腐蚀过程和机理.结果表明55%Al-Zn 合金镀层比Zn镀层更耐蚀,并同样具有Zn镀层对钢基体的保护能力.     

装载缓蚀剂的蒙脱土对环氧涂层耐蚀性能的研究

将不同比例的装载缓蚀剂蒙脱土和环氧树脂混合制备出纳米复合环氧涂层。根据电化学阻抗谱 (EIS) 和盐雾实验对涂层的耐蚀性进行表征。结果表明,3%装载蒙脱土环氧涂层的水扩散系数为9.89×10^-11 cm²/s,孔隙率为2.22×10^-8,整个浸泡过程中阻抗值在10⁹ Ωcm²以上,表现出最佳的耐蚀性。     

Metallurgical assessment of critical defects in continuous hot dip galvanized steel sheets

Development of hot dip zinc coated sheets in new applications increased demand for production of high quality galvanized coatings, but the presence of surface defects reduces the quality of these products. In order to alleviate the problem, one needs to know the extent to which the properties of a galvanized sheet are influenced by the presence of a given defect. In this paper, specimens including any of the four major defects of continuously galvanized steel sheets produced in an industrial continuous process have been studied. The defects, including scratches, bare spots, pimples and wrinkle bands, were microstructurally characterized and their influence on corrosion behavior of the coated sheet was evaluated. The defects, originating from insufficient cleaning procedure, improper quality of steel substrate or adhered metallic particles to the substrate surface, exert their main effects on corrosion resistance and surface quality. Corrosion behavior was examined via standard salt spray test and polarization test. Based on the experimental results, it was concluded that the corrosion resistance was influenced by severity of defects; bare spots reduced the overall corrosion resistance of galvanized sheet by 39% ± 1% and pimples by 10% ± 1% as compared to defect free specimens.     

典型飞机管状结构内腔阴极电泳防腐技术

目的以典型直升机主减撑杆为例,优选小内径管状结构内腔阴极电泳防腐工艺。方法应用中性盐雾试验、丝状腐蚀试验、电化学阻抗法等方法,考察不同电泳电压和槽液温度对电泳漆膜防腐蚀性能的影响;采用加速腐蚀试验对比分析防腐措施改进前后涂层的防腐蚀效果。结果 4种电泳漆膜中性盐雾试验480 h后划痕处均出现锈蚀,盐雾试验2000 h后,4~#工艺电泳电压350V、槽液温度34.9℃时,制备的电泳漆膜划痕处锈蚀未见明显变化。4种电泳漆膜耐丝状腐蚀性能满足MIL-PRF-23377J的要求。在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中浸泡2000 h后,4~#工艺制备的漆膜电化学阻抗值最大,稳定在6×1010Ω·cm~2左右;3~#工艺电泳电压350 V、槽液温度34.3℃时,制备的漆膜电化学阻抗值最小,从浸泡初期的6×10~(10)Ω·cm~2降至9×10~7Ω·cm~2。各项性能测试表明,4种电泳工艺制备的漆膜均具有优异的防腐性能;4~#工艺制备的漆膜防腐性能最优,4种电泳工艺中最佳管状结构内腔电泳工艺为:电泳电压350 V,槽液温度34.9℃。阴极电泳涂装替代灌涂后,涂层的使用寿命可提高40倍以上。结论阴极电泳防腐技术能够有效解决内腔结构防腐难题,明显改善内腔结构的抗腐蚀品质。