6063铝合金钛/锆钝化与铬钝化性能对比研究

铝合金钛钝化处理是一种增强基体稳定性、耐蚀性的重要手段,钛/锆钝化为铝合金钝化的一种方式,是近年来逐步兴起的环保型技术。研究发现6063铝合金钛/锆钝化膜微观结构均匀、致密,表面布满规则微裂纹。钛/锆钝化膜具有很强耐蚀性,中性盐雾实验128 h表面仅出现轻微腐蚀,铬酸盐点滴实验持续时间为75 s,耐蚀性略低于铬钝化膜,但远高于同类其他钝化膜。钛/锆钝化膜与基体附着力较好,百格实验测试结果附着力评级为0级,杯突实验测试后膜层无开裂和脱落现象,与铬钝化膜附着性接近。与铝合金铬钝化相比,钛/锆钝化操作更加方便、环保、安全,可作为铬钝化的替代工艺。     

锌表面稀土化学钝化及耐蚀性研究

采用三价铈盐对锌进行化学钝化处理 ,研究了有关工艺参数对锌表面稀土转化膜耐蚀性的影响 ,测量了钝化过程中试样的交流阻抗谱 (EIS)和表面显微硬度的变化 ,探讨了稀土转化膜的形成机理 ,并对成膜动力学进行了分析。随着钝化液的铈盐浓度、pH值、温度和处理时间的增加 ,稀土转化膜的耐蚀性也相应提高 ,一定条件下可达到或优于铬酸盐钝化的防蚀性能。稀土钝化成膜反应动力学符合Arrhenius方程 ,反应活化能约为 6 4 8kJ/mol。     

稀土元素在铝合金转化膜中的应用

铝合金稀土转化膜具有优异的耐蚀性能和无毒无污染等优点,是最具希望代替铬酸盐有毒处理、有良好发展前景的转化膜之一.本文从成膜工艺、膜的组成、结构及形貌、成膜机理和耐蚀机理四个方面介绍了铝合金稀土转化膜技术在国内外的研究进展及现状,展示了稀土元素在铝合金转化膜中广阔的应用前景,并对这一技术未来的发展方向提出了展望.     

黄铜表面富植酸钝化工艺研究

采用植酸(50%,质量分数)8 ml.L-1,双氧水(30%,质量分数)30 ml.L-1,硼酸5 g.L-1,聚乙二醇15 ml.L-1,添加剂4 g.L-1钝化液对冷轧HAl72-2.5-1黄铜带材进行钝化处理,探讨工艺条件(钝化温度、钝化时间和钝化液pH值)对富植酸钝化膜耐蚀性的影响。通过硝酸溶液点滴腐蚀试验对黄铜表面富植酸钝化膜的耐腐蚀性能进行研究。结果表明,富植酸钝化膜的最佳工艺条件为:钝化温度范围是35～40℃,pH值为2.5,钝化时间为60 s。SEM微观形貌显示,膜层表面平整,结构致密。失重试验结果表明:经富植酸处理的试样的平均腐蚀速率为0.0054 g.m-.2h-1,与重铬酸盐处理的试样的平均腐蚀速率(0.0040 g.m-.2h-1)相当,比未经钝化处理的试样的腐蚀速率(0.0376 g.m-2.h-1)低的多,说明采用富植酸钝化处理能对合金材料起到很好的保护作用。经过12 h的盐雾法试验显示:经重铬酸盐处理的试样表面有较多的褐色斑点,表面颜色不均匀,而经过富植酸处理的试样表面为金黄色,只有少量的腐蚀斑,说明采用富植酸处理的试样比采用重铬酸盐处理的试样具有更好的抗变色能力。富植酸钝化液中不含铬,废液中不会产生铬污染。     

时间对2024铝合金表面铬酸盐转化膜耐蚀性的影响

应用交流阻抗技术(EIS)研究了不同时间对2024-吕合金表面铬酸盐转化膜抗腐蚀性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)与能量散射能谱(EDS)分析膜表面形貌与成分.结果表明,EIS显示当电位随时间达到一个稳定状态时,即成膜时间达到8 000 s时形成膜的膜层最为均匀致密且最终膜的稳定阻抗值最大,达到7.5×105Ω·cm2;SEM显示在该溶液中试样表面所形成的转化膜没有裂纹,并且成膜时间达到8 000 s时最为均匀致密、耐蚀性能最佳.     

锌和镀锌钢的稀土表面改性

通过在Ce(NO_3)_3水溶液中对锌和电镀锌钢进行化学转化(钝化)处理,在试样表面形成了铈转化膜。利用电子探针显微分析(EPMA)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等研究了转化膜的形貌、成分和结构,探讨了锌表面铈转化膜的形成机理。在氯化钠溶液中测定了试样的腐蚀率、极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)等腐蚀性能参量,并与未钝化和普通铬酸盐钝化试样的情况作了对比。结果表明,本实验得到的锌表面稀土转化膜主要是由CeO_2、Ce_2O_3和ZnO组成的复合氧化物膜,铈转化膜的存在阻碍了锌在电化学腐蚀过程中的阴极反应和阳极反应,导致电荷传递电阻增大,腐蚀率降低。在一定条件下,铈转化膜对锌和镀锌钢的肪蚀效果优于铬酸盐转化膜。     

粉末喷涂建筑铝型材双铈盐转化膜的研究

以CeCl3·7H2O、Ce(NO3)3·6H2O作为成膜处理槽液的主要成分、H2O2作为氧化剂及少量促进剂和络合剂等(简称双铈盐工艺),在铝表面制备化学转化膜,用于喷涂前处理。重点针对粉末喷涂建筑铝型材最常用的6063铝合金,对双铈盐转化膜的质量要求、成膜工艺参数对转化膜质量的影响进行了研究。     

稀土钝化——金属防腐蚀表面处理新技术

稀土钝化处理是近年来国内外研究开发的一种金属表面无铬钝化处理新技术 ,具有无毒无污染和防腐蚀效果好的特点 ,可望成为传统铬酸盐钝化法的主要替代技术之一。本文对文献所报道的稀土钝化技术的工艺方法和成膜原理进行综述 ,并介绍了稀土转化膜在钢铁、铝、锌、镁、锡、铜等金属或合金上的防蚀作用效果及耐蚀机理。并对该技术的应用前景作了展望。     

热镀锌表面铈盐钝化

采用Ce(NO3)3取代铬酸盐对热镀锌表面进行钝化，通过研究钝化液组成、pH值、温度及钝化时间等因素对钝化成膜及其耐蚀性的影响，获得钝化处理最佳技术条件（质量浓度）为：Ce(NO3)320g/L,H2O2(25-35)mL/L,HBO32g/L,pH(1.4-1.75)，温度45－50℃，时间40－90s。检测分析表明，采用该研究成果可获得效果与低铬酸盐钝化相近的耐蚀性较好的金黄色钝化膜。这对于改变钝化处理毒性容易造成环境污染的现状具有积极的现实意义。     

锌镀层表面稀土转化膜成膜机理分析(Ⅰ)

将镀锌层浸泡于以Ce(NO3)3.6H2O为主盐、以30%H2O2为氧化剂的稀土转化膜处理液中,通过计算界面上pH可达到的最大值、Ce-H2O系电位-pH图及Zn-H2O系电位-pH图,推断稀土转化膜可能是由ZnO、CeO2、Ce2O3、Ce(OH)3及Ce(OH)4构成;同时利用X射线光电子能谱仪对该铈盐转化膜表面进行成分分析,结果表明,铈盐转化膜主要是由ZnO、CeO2、Ce2O3、Ce(OH)3、Ce(OH)4构成的复合膜层,这与热力学分析计算相吻合。     

金属表面稀土转化膜的研究进展

本文介绍了稀土转化膜工艺在提高不锈钢、镁合金、铝合金等材料表面耐蚀性能中的应用 ,综述了国内外在此研究领域的最新进展 ,结合作者目前从事的研究工作 ,从理论上阐明了稀土转化膜工艺的成膜机制与耐蚀机理。     

铈转化膜在烟气冷凝液中腐蚀行为

通过正交实验得出在铝硅合金表面制备铈转化膜的最佳工艺参数为:Ce(NO3)3为14 g/L;KMnO4为1.5 g/L;K2S2O8为1.0 g/L;NaF为0.8 g/L;转化液pH值为2;室温成膜时间为60 min。SEM、EDS、XRD分析结果表明,铝硅合金表面的Ce-Mn转化膜由基膜和粘附的大小不一的颗粒组成;膜层厚度大约10μm~15μm,主要由Ce和Mn的氧化物、氢氧化物组成;由动电位极化、交流阻抗、浸泡实验等测试结果表明,经Ce-Mn转化膜处理后,自腐蚀电位正移210 mV;腐蚀电流密度降低90%;电荷传递电阻增加一个数量级,具有较高的膜层电阻、较低的膜层电容与双电层电容、较高的弥散指数。     

AZ31镁合金表面钼酸盐转化膜的制备与耐蚀性能

以Na2Mo O4为主盐,与氧化剂H2O2、成膜促进剂NaF和Na2Si O3一起组成化学转化液,在AZ31镁合金表面制备钼酸盐转化膜,利用扫描电镜和X线光电子能谱仪分析转化膜的形貌和组成,通过电化学阻抗测试研究转化膜在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为,并讨论成膜机理,研究转化液中Na2Mo O4浓度与p H以及成膜温度和时间对薄膜结构与耐腐蚀性能的影响。结果表明:转化液的优化组成为0.2 mol/L Na2Mo O4+0.12 mol/L NaF+0.014mol/L Na2Si O3+0.012 mol/L H2O2;优化工艺条件为p H=5,温度60℃,转化时间30 min;转化膜为黄棕色,主要由Mg Mo O4,Mg F2,Mo O2,Mo O3和Mg Si O3组成,转化膜宏观上完整均匀,存在网状微裂纹;钼酸盐转化膜能有效提高AZ31镁合金的耐腐蚀性能,对基体合金有一定的保护作用。     

提高钛铝合金性能的新方法

日本一家材料研究所的专家研究出一种提高钛铝合金性能的新方法。该方法就是在作为高温结构材料的金属间化合物钛铝合金的表面上,采用熔融盐电化处理法形成一层很薄的钛酸铝膜。具体作法是:把钛铝合金放入钠、钾、锂的硝酸盐及锂、钙的氢氧化物的混合熔融盐中,接通15~30mA/cm2的电流,经1~2h(温度为200℃)处理后,就能形成厚度为几滋m至10多滋m的钛酸铝膜。有了这层膜,钛铝合金的耐蚀性、耐热性及绝热性均有提高。(李有观)提高钛铝合金性能的新方法@李有观     

镀锡板的电化学剥离及其耐蚀性研究

镀锡板是指两面镀有一层极薄金属锡的冷轧薄钢板,它将钢的硬度和强度与锡的抗腐蚀性和光亮的外表集于一体。实验用电化学法将镀锡板的钝化膜、纯锡层、合金层逐层剥离,通过阴极极化曲线、交流阻抗等电化学技术研究其电化学性能,用扫描电镜(SEM)观察剥离后各层的表面形貌,用X射线光电子能谱仪(XPS)对镀锡板铬酸盐钝化膜中铬元素的价态进行了分析。结果表明,电化学法剥离的效果十分理想,可以用于镀锡板表面不同层的形貌观察,同时还可以用于镀锡板的耐蚀机理研究。除掉钝化膜后,腐蚀电流密度从1.48 μA/cm²增大到3.5 μA/cm²,除掉纯锡层后,腐蚀电流密度从3.5 μA/cm²增大到18 μA/cm²,镀锡板良好的耐腐蚀性主要来源于纯锡层和钝化膜的作用。镀锡板铬酸盐钝化膜中铬元素主要以氢氧化铬、金属铬和三氧化二铬等形态存在。     

汽车焊接用耐磨定位销表面膜层分析

为提高汽车焊接用定位销夹具使用寿命,避免焊接工件时定位销产生放电情况而导致精度受影响。通过在铁铬铝合金中添加钛、锆等元素,采用优化铁铬铝合金成分、高温氧化焙烧等工艺,制备出的基体合金在表面生成一层耐磨、抗剥落性强、致密、粗糙、绝缘的膜层,经实践应用于汽车焊接定位销夹具,效果明显,达到使用要求。     

镁合金电镀铝前处理工艺的探讨

采用氢氟酸对AZ31镁合金电镀铝进行前处理,并对钝化处理得到的转化膜的物相、表面形貌和耐蚀性进行测定.结果表明,钝化处理得到的转化膜对镁合金基体有较好的保护作用,符合镀前处理的要求.     

丝束电极法低碳钢表面磷化膜形成过程研究

利用丝束电极对锌系磷化液中加入纳米Si O_2前后磷化过程的电化学不均匀性及成膜过程进行了研究。通过对试样的开路电位的测量并对开路电位使用平均值和方差方法进行了分析。结果表明:在1 s时,各点电极电位下降;在3 s时各点电极电位上升;在3~60 s,电位上升速率很快,而在60 s后,电位上升速度明显减缓,直至电位趋于平衡。纳米Si O_2对磷化膜的成核、生长以及成膜有促进作用,认为磷化膜生长机制包括:金属基体的阳极溶解;金属钝化或者磷化膜开始生长覆盖金属表面;磷化膜的主要生长阶段;磷化膜新的结晶,再长大,再堆积;磷化膜的生长达到平衡。     

镁合金微弧氧化研究

在两种体系中研究了镁合金的微弧氧化.对比实验表明,磷酸盐体系中钕对氧化膜外观、厚度和耐蚀性有较大改善,提高钕盐浓度效果更佳;硅酸盐体系中,用稀土盐溶液浸泡试样后,制得的试样表面颜色较白,膜层分布更均匀,起弧容易.两种体系中用稀土转化膜取代镁合金表面的自然氧化膜进行微弧氧化处理,获得的陶瓷层分布更加均匀,表面更光滑致密,耐蚀性显著加强.     

镀锡板表面黄斑缺陷分析

采用金相显微镜、电子显微镜配合能谱分析、辉光光谱仪及电化学方法,对产生黄斑缺陷的镀锡板进行了分析和研究。检验结果表明,镀锡板表面黄色斑点是锡的氧化物;进一步的分析发现,黄斑缺陷的产生与镀锡机组在生产过程中辊子对镀锡板的擦伤有关,由于在镀锡板生产过程中表面锡层和钝化膜被擦伤,破坏了锡层和铬酸盐钝化膜的连续性,当遇到空气中的湿气时,擦伤处的腐蚀电流比没有擦伤的正常镀锡板的腐蚀电流大,使这些区域的耐蚀能力降低,容易氧化发黄,从而导致黄斑缺陷的产生。