用于钢铁零件工序间防锈的植酸防锈液研制及其性能

以环保特性优良的植酸为基本成分(150 mg/L),通过添加少量生物缓蚀剂、稀土缓蚀剂等成分作为工序间零件的防锈溶液,对机加工零件经过工序间防锈处理的试样进行湿(相对湿度90%)热(50℃)环境下的加速腐蚀、中性盐雾腐蚀试验,考察机加工钢铁零件经过工序间防锈处理后的防锈性能和电化学行为。试验结果表明:工序间防锈液处理的零件在高温高湿环境下的防锈性能优良。工序间防锈液中的植酸与生物缓蚀剂、稀土缓蚀剂在钢铁零件工序间防锈处理中具有协同效应。经工序间防锈液处理的试样其阻抗谱出现两个容抗弧,且腐蚀电位正移400 mV。     

环保型溶液对钢、铜、铝合金工序间防锈行为的影响

基于环保及同时适用于多种金属材料工序间防锈的要求,研究了出一种由植酸、复合缓蚀剂等成分构成的工序间防锈液(pH 7-8).大气环境暴露、叠片、腐蚀性实验等结果表明,经过防锈液处理的钢、铜、铝合金材料具有优良的工序间防锈性能;防锈液中的不同缓蚀剂成分对钢、铜、铝合金材料发挥协同防锈作用,是提高3种材料工序间防锈性能的关键.植酸、复合缓蚀剂等产生的协同效应促使钢表面形成致密均匀的吸附络合膜,其自腐蚀电位由-0.74 V正移到-0.08 V,腐蚀电流明显减小;铜、铝合金材料随工序间防锈处理时间的延长,表面的自腐蚀电位也明显正移,工序间防锈性能得到提高.     

在线带钢表面防锈钝化液的研制

在线带钢表面防锈钝化液是吸附型防锈溶液,它可在一定的酸性气氛下对酸洗板进行工序间防锈,防锈期可达7－14天,长期使用对轧制液乳化性能无影响。     

热镀锌钢表面铈盐与硅烷处理后的耐蚀性能

将热镀锌(HDG)钢板经20g/L的Ce(NO3)3·6H2O溶液处理后浸涂5%(体积比)硅烷,研究膜层的耐蚀性能。5%NaCl溶液中的电化学极化曲线测试结果和中性盐雾试验(NSS)结果表明,单独的铈盐处理或浸涂硅烷膜都能够提高热镀锌层的耐蚀性,而经过该铈盐处理后再浸涂硅烷形成双层膜后能够明显地抑制腐蚀过程中的阴极和阳极反应,极化电阻Rp较HDG试样增加40多倍,也是单一膜层处理试样的5~9倍,膜层的耐蚀性能明显提高。俄歇电子谱(AES)分析表明,热镀锌试样经过两步处理后,在表面形成了双层膜,外层是富含C、Si、O的均匀硅烷膜层,里层是富含Ce的稀土转化膜层。     

5182铝合金表面硅烷涂层的制备与性能研究

目的提高5182铝合金表面耐蚀性能及其与漆膜的结合力。方法采用KH550硅烷试剂在5182铝合金表面制备硅烷涂层,同时探究不同浸泡时间、溶液pH值和固化温度对硅烷涂层结构和性能的影响,并优化硅烷涂层的制备工艺。采用扫描电子显微技术(SEM)、接触角试验仪和拉曼光谱研究硅烷涂层的结构和成分。采用电化学阻抗谱(EIS)技术评价涂层的耐蚀性能。采用涂层附着力自动划痕仪评价硅烷涂层对有机漆膜结合力的影响。结果浸泡时间180 s、溶液pH值11、固化温度90℃为5182铝合金表面硅烷涂层的最佳制备工艺,该工艺条件下制备的硅烷涂层均匀、致密地覆盖于铝合金基体表面,厚度约为100 nm。在Na_2B_4O_7×10H_2O和NaOH水溶液中,硅烷处理试样的低频阻抗值比未硅烷处理试样高约2个数量级,硅烷处理样品与漆膜的结合力明显优于未经过硅烷处理的试样。结论采用优化工艺制备的硅烷涂层能改善5182铝合金的耐蚀性能。当硅烷涂层作为中间层存在时,显著提高了有机涂层与合金基体的结合强度。     

镁合金表面锆钛硅烷复合膜层的制备及耐蚀性研究

目的 在镁合金表面制备耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,并研究其腐蚀性能。方法 将锆盐、钛盐转化技术与绿色有机硅烷技术进行复合联用,通过先浸入含有锆盐、钛盐、单宁酸的无机溶液,再浸入5%（体积分数）的双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物有机硅烷溶液,在镁合金AZ31表面制备出了耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,通过扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了复合膜层的微观形貌以及元素组成,利用极化曲线和交流阻抗谱电化学测试手段评价了膜层的耐腐蚀性能。结果 经过不同锆钛硅烷复合处理后,镁合金表面形成一层均匀、平整且有干枯河床状纳米尺度微裂纹的锆钛硅烷复合膜,膜层普遍表现出良好的耐蚀性能。与空白镁合金试样相比,复合膜层试样出现最小腐蚀电流密度,为1.51 μA/cm2,腐蚀速度约为空白样的1/50,交流阻抗值最大提高约20倍,腐蚀电位出现的最大正移接近100 mV。结论 锆钛硅烷复合膜层对腐蚀性介质有显著的物理阻隔作用,显著抑制了镁溶解,阻滞了镁合金表面的电化学反应过程,降低了镁合金的腐蚀速度。     

镁合金表面铈盐掺杂硅烷膜的腐蚀电化学行为

目的为进一步提升镁合金表面常规硅烷膜的耐蚀性能。方法在γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中掺杂0.50 g/L硝酸铈,采用简单化学浸渍处理,在AZ91D镁合金基体表面制备了铈盐掺杂硅烷膜。借助扫描电子显微镜(SEM)观察了铈盐掺杂前后硅烷膜的表面微观形貌,通过开路电位-时间曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了铈盐掺杂对5%Na Cl溶液中硅烷膜耐蚀性能的影响。结果铈盐掺杂硅烷膜比普通硅烷膜更厚且平整,其致密性、均匀一致性较好,完全覆盖了镁合金基体,已看不到磨痕。铈盐掺杂硅烷膜的稳定电位约为-1.31 V,且需要的稳定时间最长。铈盐掺杂硅烷膜具有更大的低频阻抗数值,有效遏制了侵蚀性粒子向镁合金基体的迁移和扩散,避免了镁合金基体发生阳极溶解反应。结论采用向硅烷溶液中添加硝酸铈的方法,能够在AZ91D镁合金表面制备出铈盐掺杂硅烷膜。由于铈离子在某种程度上修复了硅烷膜层中的微裂纹和缺陷,显著提升了硅烷膜的耐蚀能力。     

硅烷处理对 EW75 M 稀土镁合金阴极电泳涂层性能的影响

目的探究硅烷处理对阴极电泳涂层的耐腐蚀性能及其与基体间结合力的影响。方法对稀土镁合金表面进行硅烷前处理,再沉积阴极电泳涂层,评价涂层的耐腐蚀性能、抗溶胀性能,分析涂层的腐蚀微观形貌、组织结构及界面结合。结果硅烷膜层具有一定的防护性能,能够减少阴极电泳涂层针孔、橘皮的出现,增强阴极电泳涂层的致密性。硅烷改性能够提高阴极电泳涂层与基体的结合力,硅烷预处理的电泳试样在NMP溶液中浸泡102 h,依然结合完好;而未经硅烷预处理的电泳试样浸泡7 min后,涂层就完全剥落。此外,硅烷处理能够极大地改善阴极电泳涂层的阻抗性能,使涂层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡227 h的极化电阻Rp仍在108数量级以上。结论硅烷阴极电泳复合涂层具有良好的耐蚀性能和抗溶胀性能,值得推广应用。     

溶剂型可剥性塑料的研制

为了解决传统涂料去膜困难,价格高,对环境要求严格等缺点,研制出了一种溶剂型可剥性塑料,该产品不仅易剥离,成本低,对环境无特殊要求,而且具有优良的机械性能和防腐性能.选用乙基纤维素为主要成膜材料,加入辅助成膜材料、缓蚀剂、防水剂、溶剂等成分,通过正交试验优化配方.分别采用拉伸性能试验、防锈试验对溶剂型可剥性塑料的性能进行研究.试验表明:第一,可剥性塑料具有优良的拉伸性能,拉伸强度高达16.3MPa.第二,可剥性塑料具有优良的防锈性能,在盐雾试验中,低碳钢片、纯铝片试样分别放置472、528h没有出现锈迹;将样品分别浸泡在自来水中480h,5%H2SO4溶液中367h,5%NaOH溶液中486h,3%NaCl溶液中402h,试片均没有出现腐蚀现象.     

锈蚀输电铁塔防腐蚀底漆与涂装体系选择

对锈蚀输电铁塔进行磷化处理,以磷化膜作为底层,制备四种防腐蚀底漆试样,在此基础上,设计四种涂装体系并制备试样,按照国家相关标准对底漆试样和涂装体系试样进行机械性能和耐蚀性检测。结果表明,环氧铁红防锈底漆与磷化膜配套性能最好,附着力为0级,耐氯化钠浸泡时间可达720h,划格盐雾试验72h无变化,耐盐雾腐蚀试验1 000h无起泡、锈蚀、脱落等现象;环氧铁红防锈底漆、环氧云铁中间漆和氟碳面漆组成的涂装体系机械性能和耐蚀性能最佳,附着力为0级,耐碱与耐水时间均达480h,耐盐雾腐蚀试验3 000h无起泡锈蚀脱落等现象。     

稀土盐对铝合金硼硫酸阳极氧化膜层性能的影响

目的研究代替铬酸阳极氧化和稀铬酸氧化膜层封闭处理的工艺。方法在硼硫酸阳极氧化溶液中添加不同的稀土盐对铝合金进行阳极氧化,采用稀土盐对氧化膜层进行封闭处理,分析对比膜质量及膜层耐腐蚀性能。结果在硼硫酸阳极氧化溶液中加入稀土A盐能够提高氧化膜层的耐腐蚀性能,用稀土C盐溶液对该阳极氧化膜层进行封闭处理,可以进一步提高氧化膜层的耐腐蚀性能,耐中性盐雾腐蚀时间达到336 h。结论稀土A盐改进的硼硫酸阳极氧化/C盐封闭技术有望代替铬酸阳极氧化技术。     

GD‐OES and electrochemical study of Ce containing conversion layers of hot dip galvanised and by Sendzimir process continuously hot dip galvanised steel plates

The present work is focused on the conversion layers of hot dip galvanised and continuously hot dip galvanised steel sheets produced by ISD DUNAFERR, Co., Ltd. The conversion coatings on the galvanised steel plates were produced by dipping the plates into solutions of rare earth salts for different immersion periods. The applied rare earth salts were, cerium nitrate and cerium chloride, respectively. The corrosion resistance of the treated plates was tested by DC polarisation measurements and electrochemical impedance spectroscopic method (EIS). The most promising conversion layers were subjected to special corrosion test modelling the effect of the squeezing of plates or coils during storage and delivering and the humidity, simultaneously. The qualitative properties of the corroded surface were tested by glow discharge optical emission spectroscopy (GD‐OES).     

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 在真空感应炉内向25CrMoVB钢中加入不同含量的混合稀土,分析了稀土加入量、钢中稀土总量(Re)与稀土固溶量(Res)之间的关系。通过硫化物应力腐蚀(SSC)和抗氢致开裂(HIC)试验,研究了稀土对试验钢抗硫化氢腐蚀性能的影响。结果表明各试验钢具有良好的抗氢致开裂能力,适量的稀土加入量可显著提高25CrMoVB钢的抗硫化物应力腐蚀能力。     

含稀土介质中铝合金阳极氧化研究

通过对铝合金在含有稀土盐的硫酸电解液中进行阳极氧化所得到氧化膜性能的研究，发现加入硫酸饰比无稀土盐的厚度、硬度及耐蚀性均好，最佳含量为0.5％；硫酸饰和硫酸钢复合稀土盐比单一硫酸饰稀土盐好；研究同时发现：氧化膜中没有发现稀土元素的存在，其只起催化作用。     

稀土La对NbC在700 ℃等温析出行为的影响

对不同稀土La含量(0、0.0006%和0.0048%)的Nb微合金化试验钢进行1250 ℃固溶+700 ℃盐浴等温处理,研究了在铁素体区等温不同时间下,稀土对NbC析出行为的影响。结果表明,在钢中加入稀土La能够促进Nb在1250 ℃时的固溶,未溶第二相数量减少;700 ℃等温时,在析出开始阶段,稀土的促进作用相对较弱,随着等温时间的延长,稀土的促进作用逐渐显著。稀土La使NbC析出动力学曲线左移,加入0.0048%La使NbC析出开始时间由199 s缩短至125 s,结束时间由35 183 s缩短至29 128 s;等温时间为10^4.25 s时,与不加稀土时相比,添加稀土后试验钢在铁素体区700 ℃等温10^4.25 s后析出的NbC第二相尺寸小,不加稀土时NbC尺寸主要分布在10~20 nm,占42.8%,而添加0.0006%La和0.0048%La时,NbC尺寸主要分布在1~10 nm之间,分别占53.6%和64.3%,表明稀土La的添加使NbC尺寸得到了明显的细化。     

热浸渗稀土（La）铝钢在含H2S介质下的耐蚀性研究

研究了加稀土La对热浸渗铝钢渗层组织和含H2S水介质下耐蚀性的影响，结果表明，随着La含量的增加，渗层中富铝层增厚，其耐蚀性逐渐提高.添加0.8 mass %La的渗层的耐蚀性最好约为不加La的3倍.     

Corrosion inhibition with rare earth metal salts

Owing to the toxic and carcinogenic nature of the most common corrosion inhibitor, the chromate ion, considerable effort has been directed towards developing other environmentally acceptable inhibitors. Extensive research at ARL and elsewhere has shown that the soluble rare earth metal (REM) salts are effective inhibitors of the corrosion of aluminium alloys, steel and zinc. This paper will review experimental studies in which REM salts have been used as corrosion inhibitors, and will discuss the inhibition mechanisms involved.     

添加不同稀土元素对固体包埋法在 304 不锈钢表面制备 Ti / Cr-RE 双层涂层电化学性能的影响

目的选择合适的稀土制备Ti/Cr-RE双层涂层,提高不锈钢的耐腐蚀性能。方法采用两步粉末包埋法,先在304不锈钢表面渗Ti,再制备稀土改性Cr涂层,获得Ti/Cr-RE双层涂层。通过添加不同的稀土氧化物Y2O3和Ce O2,获得两种双层涂层,对比分析涂层的表面形貌、断面形貌及物相组成,利用电化学测试方法测定304不锈钢基体及两种Ti/Cr-RE双层涂层在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的电化学腐蚀性能。结果添加不同稀土元素钇、铈,都能在渗Ti不锈钢表面形成一层致密、连续的稀土改性渗铬层。在两种稀土元素改性的Cr涂层中,稀土元素分别与Cr,Fe,Ni,Ti形成了金属间化合物。304不锈钢基体的自腐蚀电位为-0.324 V,腐蚀电流密度为0.1363μA/cm2;钇改性铬涂层的自腐蚀电位为-0.341 V,腐蚀电流密度为0.2058μA/cm2;铈改性铬涂层则具有更高的自腐蚀电位(-0.263 V)及更低的腐蚀电流密度(0.030 86μA/cm2)。结论钇改性铬涂层不能提高304不锈钢基体的耐腐蚀性能,铈改性铬涂层可以明显提高基体的耐腐蚀性能。     

钇稀土复合多元合金变质包芯线在高锰钢中的应用研究

利用钇基重稀土和轻稀土两种不同种类的稀土生产的变质包芯线对高锰钢进行变质细化处理,研究了不同种类稀土及不同加入量对高锰钢冲击值及耐磨性能的影响。结果表明:加稀土较未加稀土试样冲击韧性和初始硬度稍有提高,但变化不明显,但经钇基稀土复合多元合金变质线处理后试样的伸长率比未经稀土处理的试样提高较明显;钇基稀土复合多元合金变质线处理能显著提高锰钢的加工硬化能力,所以高锰钢的耐磨性能被提高了,且轻稀土变质线处理后的试样比未变质的试样耐磨性提高10%~20%,钇基稀土复合多元合金变质线处理后的试样比经普通稀土变质线处理的试样耐磨性提高20%~30%。