金属阳极涂层在化工大气环境中的腐蚀行为

为了解化工大气环境对碳钢表面金属阳极涂层的腐蚀性,开展了热喷涂锌、铝、锌铝合金涂层以及热镀锌、渗锌钢在化工大气环境中的曝露腐蚀试验。通过试样的腐蚀形貌、腐蚀速率变化及电化学测试,考察了金属阳极涂层在石油炼化大气环境中的腐蚀行为。结果表明:化工大气环境腐蚀等级为C4级;喷铝层的腐蚀速率最低;渗锌层的耐蚀性优于热镀锌层。10μm厚热镀锌板耐腐蚀寿命约为4 a,40μm厚热镀锌和渗锌层寿命大于10 a,150μm的喷涂层耐蚀寿命大于30 a。     

镀锌层无铬钝化膜耐蚀性能的研究

为提高镀锌钢板的耐蚀性,且替代有致癌作用的六价铬钝化,采用物理共混法以水性丙烯酸树脂和硅溶胶为成膜剂,钼酸盐为缓蚀剂,添加植酸得到了无铬钝化液,并对镀锌板进行了钝化处理.通过中性盐雾腐蚀试验(NSS)确定了该钝化液的最佳组成;应用SEM分析了所得钝化膜的形貌及膜层元素组成;采用极化曲线研究了钝化膜的耐蚀性及耐蚀机理.结果表明:镀锌层经过无铬钝化液处理后耐蚀性明显提高,60 h NSS后腐蚀面积仅为5%;钝化还在镀锌层表面形成了一定厚度的保护性膜层;钝化后试样的开路电位[-1 054 mV(vsSCE)]较未处理过的镀锌层[-1 098 mV(vs SCE)]有所正移,钝化膜的存在阻滞了锌层腐蚀的阴极过程.     

锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的影响

综述了锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的结构和表面形貌的影响以及合金元素对锌花形成的作用机制,如抑制形核机制、晶体学机制以及表面能和表面张力机制;分析了合金元素对锌花镀层耐腐蚀性能和力学性能的影响.     

无锌花镀锌板表面灰色斑点的形成原因分析

无锌花镀锌板光整后下线时未发现灰色斑点,但放置20余天后表面出现深浅不一的灰色斑点。针对这种表面缺陷,对灰色斑点处镀锌板进行了微观形貌观察与能谱分析。结果表明:镀锌层晶界处含有大量的Fe、O元素,Zn元素较少;正常镀层处Zn元素较多,Fe元素较少。深浅斑点的出现与镀锌板所处的环境因素以及钝化效果和工艺有关。在一定的环境如高温或潮湿条件下,镀锌板锌粒间成为腐蚀的起点,导致锌层完整性的破坏。其次,钝化效果不好可能导致镀锌板出现钝化层不均匀的现象,造成钝化较薄的区域容易发生表面腐蚀。     

锌液中微量Mg对热镀锌层形貌、组织和耐蚀性的影响

目前关于在热镀锌液中添加微量Mg对合金镀层组织结构及耐蚀性影响的报道较少.采用Mg含量分别为0.05％,0.10％,0.30％的锌基合金在低碳钢退火板上热镀锌.利用扫描电镜及能谱仪分析镀层的表面形貌、组织结构及成分,并对镀层进行中性盐雾试验,研究了锌液中微量Mg对镀层的形貌、组织结构及耐蚀性的影响.结果表明:锌液中添加微量Mg可明显细化镀层晶粒,使晶粒尺寸减小,锌液中Mg含量从0.05％增加至0.30％,镀层晶粒尺寸不断变小;添加微量Mg不影响镀层主体结构,但会细化各金属间化合物的晶粒,提高了镀层的耐蚀性,Mg含量升高,镀层耐蚀性增强.     

热镀锌基板粗糙度对钝化膜耐蚀性的影响

为了研究热镀锌基板粗糙度对其表面环保钝化膜耐蚀性的影响,在不同表面粗糙度的基板上制备相同膜厚的钝化膜,采用中性盐雾试验方法,分析了不同粗糙度热镀锌基板的耐蚀性;采用扫描电镜观察了钝化膜表面的成分分布.结果显示:在试验条件下,随着粗糙度的增加,表面钝化膜的厚度均匀性逐渐降低,耐蚀性逐渐变差;对于家电用热镀锌板,建议基板粗糙度Ra控制在1.0μm以下.     

塑性变形对热镀锌板耐蚀性的影响

为了研究塑性变形对热镀锌板耐蚀性的影响,用称量法测试了不同塑性变形状态下的热镀锌板在5%NaCl溶液全浸腐蚀试验中的腐蚀速率,发现全浸蚀腐蚀试验7周后,原始镀锌板质量下降0.09%,拉伸应变为10%的镀锌板质量下降0.22%,腐蚀程度是前者的2.4倍.结果表明,塑性变形会降低热镀锌板的耐蚀性,而耐蚀性的降低是由塑性变形引起的裂纹密度的增加所致.     

基于区域分形的热镀锌板腐蚀形貌研究

发生腐蚀的热镀锌板表面形貌具有分形特征,不同分形维数可以反映其不同的腐蚀程度.针对热镀锌板非均匀腐蚀界面提出了区域分形的概念,给出了区域分形维数的计算方法,对三种典型腐蚀程度的热镀锌板腐蚀形貌进行区域分形分析,并将区域分形维数数值与整体分形维数数值进行了比较.结果表明,上述方法可以较好地描述不同腐蚀程度下热镀锌板腐蚀界面的非均匀形貌特征.     

热镀锌层磷化膜硝酸铈封闭后处理的研究

为进一步增强磷化膜的耐蚀性,将磷化热镀锌钢板用硝酸铈溶液进行封闭后处理,并采用扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDAX)对所得复合膜层的组织形貌和化学成分进行了分析.结果表明,经硝酸铈溶液封闭处理后,磷化膜的孔隙被封闭,在锌层表面形成了由磷化膜和铈盐转化膜构成的连续完整的复合膜.其耐蚀性显著优于单磷化膜,其中热镀锌钢磷化300 s再在硝酸铈溶液中封闭处理300 s后所获得的复合膜耐蚀性最佳,并优于常规铬酸盐钝化膜.     

热镀锌层硅酸盐钝化膜的耐蚀性

热镀锌层的硅酸盐钝化体系无毒无污染、成本低,且使用方便、寿命长,但pH值不稳定,易形成凝胶。研制了一种pH值易于控制的硅酸盐钝化体系对热镀锌层钝化,采用扫描电镜（SEM）和能谱仪分析了镀锌层硅酸盐钝化前后的形貌和成分,通过中性盐雾试验、5％NaCl浸泡试验和极化曲线测试研究了镀锌层、硅酸盐钝化试样、铬酸盐钝化试样的耐蚀性,并分析了硅酸盐钝化膜的耐蚀机理。结果表明：镀锌层表面的硅酸盐钝化膜可抑制镀锌层腐蚀的阳极和阴极过程,阻碍腐蚀反应的进行,同时可对镀锌层机械隔离,提高镀锌层的自腐蚀电位,从而显著改善了镀锌层的耐蚀性能,其防腐蚀效果与铬酸盐钝化膜的相当。     

氯化钾镀锌层三价铬黑色钝化工艺

通过单因素试验、正交试验优选出一种适合氯化钾镀锌层三价铬黑色钝化的工艺,研究了钝化液组分和钝化条件对钝化膜性能的影响。采用醋酸铅点滴试验、电化学测试、扫描电子显微镜对三价铬黑色钝化膜的耐蚀性及表面形貌进行了检测。结果表明:镀锌层经三价铬黑色钝化后再进行封闭处理,不仅外观乌黑油亮、膜层均匀,而且其耐蚀性也显著提高。     

热镀锌钢上锌花的研究进展

由大晶粒组成的锌花是热浸锌镀层有别于其它镀层的显著特征,综述了热镀锌钢上锌花的研究现状,包括锌花的外观形貌、形貌与锌晶体学位向的关系、合金添加剂的作用以及锌花对热浸锌镀层腐蚀性能和力学性能的影响.从过冷度、晶体学位向和润湿作用3个方面论述了锌花的形成机制.     

氯化钾电镀哑光锌及钝化效果初探

为了更好地满足装饰防护性电镀锌的要求,在氯化钾镀锌液中加入LAN-616哑光添加剂,电镀出了性能优异的哑光镀锌层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、镀液分散能力测试、弯曲试验、热震试验及中性盐雾试验分析了添加剂对镀锌层形貌、结构、与基体结合力及耐蚀性的影响。结果表明:LAN-616添加剂对镀层的微观形貌及各晶面的择优取向度影响较大;镀层美观大方,与基体附着强度高,耐蚀性好,中性盐雾腐蚀96 h未出现白色腐蚀产物;镀液分散能力较好,为40.1%。     

锌浴温度对0.49%Si活性钢热浸镀锌层组织的影响

研究了高硅钢(0.49%Si,质量分数)在不同浸镀温度(440,480,520,560,600℃)和不同浸镀时间(1,3,5,10min)下的热镀锌试样镀层组织,探讨了浸镀温度和浸锌时间对镀层组织的影响。SEM/EDS结果表明:440℃和480℃热镀锌,镀层由薄而连续δ层和破碎的块状ζ相组成,无Γ相。ζ相生长过快,镀层过厚、灰暗、黏附性差,镀层生长主要由界面反应机制控制;520℃热镀锌时,镀层由极薄的Γ层、致密δk层和疏松的δp层组成,镀层生长主要受扩散机制控制;560℃和600℃镀锌时,镀层为Γ层和致密的δ相层,部分δ粒子弥散分布在η层中,镀层生长为扩散机制控制并伴随有显著的δ溶解过程。最佳高温镀锌温度应在520~560℃。     

锌件表面铈盐转化及膜层的耐蚀性

已有的镀锌件铈盐转化工艺含有过氧化氢,导致钝化性能不稳定,难以工业化应用。采用由硝酸铈和六偏磷酸钠为主盐的转化液,在温度35℃,pH值1．3下处理5min,在锌件表面制备了一种彩色铈盐转化膜。结果表明：无定形结构转化膜主要由64．25％Zn,24．82％0,8．11％P和2．24％Ce组成,其耐中性盐雾腐蚀时间超过144h;铈盐转化膜使锌件腐蚀电位正移了0．14V,腐蚀电流密度减小约10倍,耐蚀性明显增强。     

金属间化合物抗锌液腐蚀的研究进展与发展方向

综述了几种典型的金属间化合物在液态锌中的腐蚀行为及机理,归纳了Fe3Al、TiAl、Fe2B等不同结构金属间化合物在锌液中的反应特性和腐蚀后的界面失效形式,提出了金属间化合物在锌液中生成表面致密连续腐蚀抑制层或提高锌液腐蚀产物层的黏附力、抗剥落性能和界面元素阻扩散层的防护策略和材料设计方法,明确了金属间化合物在抗锌液腐蚀工程装备应用中的关注焦点和未来发展方向,为静态和流动条件下金属间化合物抗锌液腐蚀机理和抗蚀材料的开发提供了研究思路。     

热镀锌工业设备用钢铁材料耐锌液腐蚀的研究进展

在进行热镀锌工艺生产时,稳定辊、沉没辊、轴套等设备在连续运转过程中与锌液发生强烈腐蚀反应,明显降低设备使用的寿命,是热镀锌行业亟待解决的问题之一。针对热镀锌工业钢铁设备存在的腐蚀问题,从材料和机理角度综述了几类工业设备用钢铁材料的耐锌液研究进展,总结了研究中存在的不足,介绍了对锌液腐蚀产生重要影响的"Sandelin"效应,指出基于"Sandelin"效应研究耐锌液腐蚀性材料将成为今后重要的研究方向。     

热浸镀锌合金的研究现状以及发展趋势

热浸镀锌液中添加合金元素,将对镀层厚度、显微组织、耐蚀性和外观质量等产生重要的影响.本文重点介绍了含有Ni、Mg、Ti、Mn、Bi 5种合金镀层技术,探讨了这几种合金元素对热浸镀层组织、性能的影响,并展望了其发展趋势.     

纳米Si02在电镀锌三价铬钝化中的作用

我国镀锌层三价铬钝化膜的性能仍不完善,为了进一步增加钝化膜的耐腐蚀能力,将纳米SiO2加入到三价铬钝化液中,对电镀锌层进行常温彩色钝化-封闭同步处理。通过中性盐雾试验与电化学极化曲线对钝化膜的抗腐蚀性能进行评价。结果表明：钝化液中纳米SiO2含量为3．5g／L时,钝化液稳定,与三价铬共沉积,产生协同作用,钝化膜光亮,镀...