（材料學專業(yè)論文）鍍鋅鋼板鉬酸鹽磷酸鹽鈍化研究.pdf

摘要 鍍鋅鋼板鉬酸鹽 磷酸鹽鈍化研究 摘要 在鉬酸鹽 磷酸鹽溶液體系中 加入有機添加劑 對鍍鋅鋼板進行鈍 化處理 研究了添加劑種類 溶液成分 濃度 鈍化溫度 時間 p h 值 等因素對鈍化膜性能的影響 篩選了合適的添加劑 確定了最佳工藝條件 用掃描電子顯微鏡觀察了轉(zhuǎn)化膜的微觀形貌 用電子探針探測了轉(zhuǎn)化 膜的元素成分及含量 用x 射線光電子能譜研究了轉(zhuǎn)化膜元素的化學狀 態(tài) 用極化曲線和交流阻抗等電化學方法 研究了轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性能和 腐蝕機理 結(jié)果表明 在一定范圍內(nèi) 添加劑濃度的增加有利于轉(zhuǎn)化膜的形成 使轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性增強 當添加劑濃度超過一定數(shù)值時 由于轉(zhuǎn)化膜形成 過程較快 使得膜附著力下降并發(fā)生開裂 使膜的保護作用降低 s e m 觀察表明 轉(zhuǎn)化膜表面較為均勻平整 e d x 分析顯示 轉(zhuǎn)化膜 主要由p m o o z n 組成 膜中還含有少量的f e x p s 分析結(jié)果表明 鈍化膜表面p 以五價形式存在 m o 在鈍化膜表 面以六價形式存在 m o o 或m o o 2 z n 以二價形式存在于鈍化膜的表面 極化曲線測量結(jié)果顯示 陽極極化曲線具有明顯的鈍化特征 陽極極 化度明顯大于陰極極化度 表現(xiàn)為陽極控制型 轉(zhuǎn)化膜試樣的腐蝕電位較 空白試樣明顯正移 腐蝕電流密度大幅降低 e i s 研究結(jié)果顯示 n y q u i s t 譜圖表現(xiàn)為較為完整的容抗弧 腐蝕體系受電化學控制 關(guān)鍵詞 鍍鋅板 鉬酸鹽 轉(zhuǎn)化膜 添加劑 北京化工大學碩士學位論文 t h es t u d yo fm o l y b d t e p h o s p h a t ep a s s i v e f i l mf o r m e do ng a i j v a n i z e ds t e e l a b s t r a c t t h em a i nt a s ki st op r 印a r em o l y b d a t ep a s s i v ef i l mf o m e do ng a l v a l l i z e d s t e e la n ds t u d yt h ef i l m sa n t i c o r r o s i o np e r f o m a n c e m 0 1 y b d a t ep a s s i v ef i l mw a sp r e p a 俄i b yd i p p i n gg a l v a n i z e ds t e e l i n m o l y b d a t e p h o s p h a t es o l u t i o nw i t hc e r t a i na d d i t i v e as e r i e so f t e s t sw a st a k e n t os e l e c tb e s te x p 耐m e n t a lp r o c e d u r ep 鉞姐e t e r s u c ha st h eb e s ta d d i c t i v e s o l u t i o n sc o n c e n t r a t i o n b a t ht e m p e r a t u r e s 0 1 u t i o n sp ha n dd i p p i n gt i m e a s ar e s u l t t h eb e s tp a r a m e t e r so ft e c l m o l o g i c a lp r o c e s so fp r 印a r i n gm 0 1 y b d a t e p a s s i v ef i l mf o r m e do nh o t d i p p i n gg a l v a n i z e ds t e e lw e r es e l e c t e d m o r e o v e r a no 瑪a n i c 鋤i n ea d d i c t i v ew a sc o n f i m e da st h eb e s ta d d i t i v e s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p yw a su s e d t oo b s e r v et h em o 印h o l o g yo ft h e f i l m e l e m e n t so fp a s s i v ef i l ma r ec o n f o m e d b yu s i n ge d sa n dx p s m o r e o v e r x p sw a sa l s ou s e dt os t u d yt h ef o r m a t i o ni n e c h a n i s mo ft h e m o l y b d a t ep a s s i v ef i l m sw i t ht h eo 瑪a n i c 鋤i n e i n f l u e n c eo fa no 唱a n i c a m i n ea d d i c t i v eo na n t i c o r r o s i o np e r f o m a n c eo fm o l y b d a t ep a s s i v ef i l m f o m e do nh o t d i p p i n gg a l v a n i z e ds t e e lw a si n v e s t i g a t e db yp o t e n t i o d y n 鋤i c p o l a r i z a t i o na n de l e c t r o c h e m i c a l i m p e d a n c em e a s u r e m e n t s nw a sf o u n dt h a tt h ec o n c e n t r a t i o ni n c r e a s eo ft h ea d d i c t i v ei nac e r t a i n r a n g ew a sf i a v o r a b l et ot h ef o m a t i o no ft h ec o i e r s i o nc o a t i n g a n dc o u l d i m p r o v ec o r r o s i o np e r f o m l a n c eo ft h ef i l m w h e nt l l ea d d i c t i v ei n c r e a s e dt oa c e r t a i nc o n c e n t r a t i o n t h ef i l mc r a 虻k e dd u et ot h ee x 仃e m e l yq u i c kr e a c t i o n w h i c hr e d u c e dt h ec o r r o s i o np e r f o m a n c eo fm o l y b d a t ep a s s i v ef i l m s e ms h o w e dt h a tt h es u r f a c eo f t h ef i l mw a se v e n p m o o z na r l d as m a n 鋤o u n to f f ew e r ef o u n di nm ef i l mb yt h et e s to f e d sa n dx p s x p s a l s os h o w e dt h a tp m o z ne x i s t e da sf i v ep r i c e s i xp r i c ea n dt w op r i c e r e s p e c t i v e l yi nt h es u r f a c eo ft h ep a s s i v ef i l m p o t e n t i o d y l l 鋤i cp o l 撕z a t i o n s h o w e dm a tm a r k e d p a s s i v a t i n g c h a r 刁 c t e r i s t i cw a sf o u n di na 1 1 0 d i cp o l 撕z a t i o nc u r v e 1 1 1 eo x i d et h i c k e n i n g p r o c e s s e sp l a 屯da ni m p o r t a l l tr o l eo nt h ec o r r o s i o np r o t e c t i o nm e c h a n i s m 7 i h ec o r r o s i o np o t e n t i a lo ft h ef i l mw a sh i g h e rt h a nt h a to fm a t r i x a n d c o n o s i o nc u n e n to ft h ef i l mw a ss m a l l e rt h a nt h a to fm a t r i x e i ss h o w e dt h a t n y q u i s tp i c t u r ew a sc h a r l c t 麗z e da sac o n l p l e t ec 印a c i t i v ei i n p e d a n c ec u r y e c o r r o s i o np r o c e s sw a sc o n t r o l l e db yt h ee l e c t r i c a lc h e m i c a lm e c h a n i s m k e y w r o r d s g a l v a n i z e ds t e e l m o l y b d a t e c o r e r s a t i o nc o a t i n g a d d i c t i v e l i i 北京化工大學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所呈交的學位論文 是本人在導師的指導下 獨立進行研究工作所取得的成果 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本 論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果 對本文 的研究做出重要貢獻的個人和集體 均已在文中以明確方式標明 本 人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔 作者虢呈 4 吼 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 學位論文作者完全了解北京化工大學有關(guān)保留和使用學位論文 的規(guī)定 即 研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北 京化工大學 學校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印 件和磁盤 允許學位論文被查閱和借閱 學?？梢怨紝W位論文的全 部或部分內(nèi)容 可以允許采用影印 縮印或其它復制手段保存 匯編 學位論文 保密論文注釋 本學位論文屬于保密范圍 在上年解密后適用 本授權(quán)書 非保密論文注釋 本學位論文不屬于保密范圍 適用本授 權(quán)書 作者簽名 導師簽名 日期 2 1 里壁 盤 生一 日期 蘭竺筮 多口日期 叢 蘭 第一章緒論 前言 第一章緒論 工業(yè)上應用最廣泛的鋼鐵材料在大氣 海水 土壤或其他特種介質(zhì)中使用時均會 發(fā)生不同程度的腐蝕 世界上每年因腐蝕而損失的鋼鐵材料占其總產(chǎn)量的1 5 造成 的間接損失則更大 為了保證產(chǎn)品的性能 延長產(chǎn)品的使用壽命 幾乎所有的部門 如 鐵路部門鐵道的大氣腐蝕 石油石化行業(yè)管線鋼的土壤腐蝕 生產(chǎn)設(shè)備的電化學腐蝕 水運部門船舶橋梁的海水腐蝕和淡水腐蝕 航空航天部門的高溫腐蝕及電力領(lǐng)域的高 溫高壓水腐蝕等 都要涉及到金屬防護的問題 避免和減少鋼鐵腐蝕的方法主要有合 金防腐法和表面包層防腐法2 種 合金防腐法主要是將鋼鐵材料制成含有鎳 鉻的不 銹鋼 此法工藝復雜 生產(chǎn)成本高 表面包層法是在鋼材表面形成金屬鍍層 鋅 鋁 錫和鉛等 非金屬涂層 漆 塑料 或非金屬膜 該法制造容易 成本低 已得到廣 泛應用 鋅是一種既可以防止鋼鐵腐蝕又能受自身腐蝕產(chǎn)物保護而使自身腐蝕速度減 慢的金屬 且用鍍鋅層保護鋼材成本較低 這就促進了鍍鋅工業(yè)的發(fā)展 使鍍鋅成為 應用最為廣泛的金屬防腐蝕方法 1 由于鍍鋅層在空氣中 尤其是潮濕環(huán)境中易被腐蝕和形成灰暗物 所以鍍鋅后都 要進行鈍化處理 鍍鋅后進行鈍化處理不僅可進一步提高零件表面的防護性能 而且 還能增加零件表面的裝飾性 賦予零件絢麗多彩的外觀 能隨著各行業(yè)對產(chǎn)品耐蝕性 和外表美觀性要求的不斷提高 各種色彩的鈍化膜如彩虹色 軍綠色 黑色 藍白色 金黃色等贏得了用戶的青睞 2 1 1 鋼鐵鍍鋅工藝 鍍鋅技術(shù)被應用于鋼鐵材料防腐蝕以來 發(fā)展迅速 目前有熱浸鍍鋅技術(shù) 粉末 鍍鋅技術(shù) 電鍍鋅技術(shù)和冷鍍鋅技術(shù)等 下面就這些技術(shù)的工藝特點及其優(yōu)點和缺點 進行簡要介紹 1 1 1 熱浸鍍鋅技術(shù) 熱浸鍍鋅技術(shù)最早于1 8 3 6 年由法國工程師索勒研制成功并應用于工業(yè)生產(chǎn) 即 采用熱軋鋼板作為基板進行熱浸鍍鋅 其缺點是鍍鋅板質(zhì)量不好 鍍層不均勻 且成 本很高 最初采用單張熱鍍鋅法 即將表面處理后的鋼板加熱到適宜溫度后放入鋅鍋 在 4 5 0 5 時進行熱浸鍍鋅 由于此法效率較低 質(zhì)量差 在沿用近1 0 0 年后 逐 步被連續(xù)熱浸鍍鋅法代替 波蘭工程師森吉米爾于1 9 3 1 年第一次設(shè)計出使用冷軋卷帶 北京化工大學碩士學位論文 鋼連續(xù)生產(chǎn)熱浸鍍鋅板 使熱鍍鋅板的發(fā)展進入了一個新的進程 目前 帶鋼連續(xù)熱 浸鍍鋅已經(jīng)發(fā)展成為最為重要的鋼鐵鍍鋅方式 根據(jù)帶鋼的退火方式不同 熱浸鍍鋅 可分為線外退火和線內(nèi)退火2 種方式 1 1 1 1 線外退火 線外退火是指帶鋼經(jīng)退火處理后 作為鍍鋅基板進入帶鋼鍍鋅生產(chǎn)線的方式 下 面介紹2 種線外退火的典型方法 1 1 1 1 1 惠林法帶鋼熱鍍鋅 惠林法 w h e e li n e 帶鋼熱鍍鋅是使用已退火的成卷帶鋼 以助劑法進行熱鍍鋅生 產(chǎn)的一種方法 由于它是美國惠林鋼鐵公司工程師柯克 諾爾特曼于1 9 5 3 年設(shè)計的 所以惠林法也被稱作柯克 諾爾特曼法 惠林法的優(yōu)點是設(shè)備投資和占用場地均較少 生產(chǎn)效率高 帶鋼運行速度高 帶鋼運行速度最高可達1 0 0 m m i n 是單張熱鍍鋅法產(chǎn) 量的1 0 倍 惠林法的缺點是由于帶鋼進入鋅鍋的溫度為2 5 0 進入鋅液時仍要吸收 大量的熱才能達到鍍鋅溫度 所以鋅鍋的加熱能力必須滿足生產(chǎn)速度的要求 此外 在鋅中加鋁 與使用氯化物助劑有矛盾 易使鍍層出現(xiàn)缺陷 或因鋁消耗過多而使鍍 層粘附性變差 上述問題限制了惠林法帶鋼熱鍍鋅的發(fā)展 但由于此法可以提高生產(chǎn) 率 可以使用氣刀技術(shù)控制鍍鋅量 所以仍在使用 如我國重慶鋼鐵四廠 1 1 1 1 2 川鐵松護法鋼板熱鍍鋅 川鐵松護法鋼板熱鍍鋅是采用線外退火的冷軋板卷生產(chǎn)熱鍍鋅板 此方法專門用 來生產(chǎn)薄規(guī)格的鍍鋅板 厚度為0 1 1 0 1 6 咖 寬度為5 0 0 1 0 0 0 嗍 日本川鐵鋼板 松戶工廠于1 9 9 6 年最先采用該法進行了熱鍍鋅生產(chǎn) 1 1 1 2 線內(nèi)退火 線內(nèi)退火是指帶有退火段的鍍鋅工藝 主要指冷軋鍍鋅基板在鍍鋅線的退火段進 行退火處理 實現(xiàn)恢復再結(jié)晶 表面還原和帶鋼入新鍋溫度 下面介紹5 種線內(nèi)退火 的典型方法 1 1 1 2 1 塞拉斯法熱鍍鋅 2 第一章緒論 塞拉斯 s e l a s 法熱鍍鋅生產(chǎn)工藝及裝備是一種既可以進行線內(nèi)退火 又可以使 用罩式退火后的冷軋板進行連續(xù)熱鍍鋅的機組和工藝 它是美國塞拉斯公司于1 9 4 7 年 制造并投入生產(chǎn)的 由于其采用煤氣火焰直接加熱鋼板進行退火 使用已退火板卷時 只預熱鋼板 所以又稱作火焰直接加熱法 1 1 1 2 2 莎倫法熱鍍鋅 莎倫法 s h a r o n 熱鍍鋅是1 9 3 9 年美國莎倫鋼鐵公司建成的一條熱鍍鋅鋼板生產(chǎn) 線所采用的方法 莎倫法的特點是在退火爐內(nèi)向被加熱的鋼板噴射h c l 氣體 因此也 被稱作氣體酸洗法 h c l 氣體既可除去鋼板表面的油脂 又可除去氧化鐵 從而使鋼 板表面變得粗糙 使鍍鋅層的附著力非常好 但是 由于在較高溫度下使用h c l 易腐 蝕設(shè)備 需經(jīng)常對設(shè)備進行維修和更換 費用較高 故莎倫法很少被采用 難以推廣 1 1 1 2 3 森吉米爾法熱鍍鋅 波蘭人森吉米爾成功地把帶鋼連續(xù)退火工藝和帶鋼熱鍍鋅工藝聯(lián)合起來進行生 產(chǎn) 并于1 9 3 1 年在波蘭投入生產(chǎn) 此法的優(yōu)點是 1 把連續(xù)退火和連續(xù)鍍鋅合為一 個機組 簡化了生產(chǎn)工藝 節(jié)約了投資和能源 2 采用氧化 還原處理 減少了化 學脫脂 酸洗和助鍍劑處理等化學處理工序 節(jié)省了化工原料 改善了勞動環(huán)境 減 少了污染 3 帶鋼在自身溫度高于鋅液溫度的狀態(tài)下進入鋅鍋 使帶鋼鍍鋅成為一 個基本不吸熱的過程 減輕了鋅鍋的熱負荷 節(jié)約了能源 4 由于不使用助鍍劑 對鋅中的鋁含量易于控制 有利于改善鍍層的性能 降低鋅渣 減少鋅耗 森吉米爾 法的不足之處如下 1 在同一條生產(chǎn)線上的氧化爐的氧化能力與還原爐的還原能力需匹配 若氧 化爐溫度較高 氧化強度稍強 則鋼板表面氧化過度 須增強后續(xù)的還原爐的還原能 力 以保證鋼板表面充分還原 若降低氧化爐溫度 降低氧化強度 則會使還原爐的 熱負荷增加 導致投資增加和加熱元件的損耗 2 對爐溫和氣氛的調(diào)節(jié)控制難度較 大 1 1 1 2 4 美鋼聯(lián)法熱鍍鋅 1 9 4 8 年美國鋼鐵公司設(shè)計并投產(chǎn)了一條有定特色的熱鍍鋅帶鋼生產(chǎn)線 這條生 產(chǎn)線所采用的熱鍍鋅法被稱為美鋼聯(lián)法 其特點如下 1 在線內(nèi)退火的鍍鋅線上 先以電化學方法進行脫脂處理 2 退火階段只由還原爐和冷卻部分組成 加熱部分全部采用輻射加熱 與森吉 3 北京化工大學碩士學位論文 米爾法相比 美鋼聯(lián)法在提高產(chǎn)品表面質(zhì)量 減少氧化鐵粉的生成 降低鋅耗 降低 調(diào)控難度和提高帶鋼運行速度等方面均有進步 由于在預清理階段除去了油脂和氧化 物 在退火的還原爐的還原氣氛中 帶鋼可以保持表面的潔凈和活化狀態(tài) 避免了在 氧化去脂時產(chǎn)生氧化鐵 進而消除了由氧化鐵粉造成的節(jié)瘤現(xiàn)象 也減少了鋅渣的生 成量 由于帶鋼沒有氧化鐵 所以在退火爐中不需要很強的還原氣氛 可以降低爐內(nèi) 氫氣的含量 從而減少了爆炸的可能性 另外 全輻射加熱比直接燃燒加熱的控制也 容易得多 首鋼特鋼1 2 號鍍鋅線均采用美鋼聯(lián)法進行熱浸鍍鋅 1 1 1 2 5 改進森吉米爾法熱鍍鋅 由于森吉米爾法本身存在不足和其他相應技術(shù)的發(fā)展 美國阿姆柯鋼鐵公司于 1 9 6 5 年在塞拉斯法熱鍍鋅的基礎(chǔ)上發(fā)展了森吉米爾法 同時采用了無 微 氧化加熱爐 和氣刀與拉伸矯直技術(shù) 其主要特點是 1 將原來的預熱氧化爐 還原爐組成了一個整體 將原來進行預熱氧化的爐 段改為在弱還原氣氛中加熱的無 微 氧化預熱爐 控制爐內(nèi)的空氣過剩系數(shù)小于1 使燃氣不完全燃燒 從而保持無氧化狀態(tài) 2 采用氣刀替代輥鍍法中使用的鍍輥來控制鍍層厚度 改善了鍍層的均勻性 降低了鋅耗 3 采用拉伸矯直技術(shù)代替反復彎曲矯直 使鋼板在縱向和橫向同時產(chǎn)生變 形 從而改善了鍍鋅板的性能和平直度 降低甚至消除了板面的邊浪 瓢曲及輕度鐮 刀彎 另外 還減少了鋼板沖壓加工時在縱向和橫向性能上的差異 1 1 2 滲鋅技術(shù) 滲鋅是鋼鐵材料防腐蝕的最經(jīng)濟和最普遍的方法之一 由英國s h e r a r d c o w e r c 0 1 e 3 發(fā)明 它是在鋅的熔點溫度以下使活性鋅原子滲人工件表面的化學熱處理工藝 滲鋅 技術(shù)于2 0 世紀8 0 年代在中國開始應用于工業(yè)生產(chǎn) 于2 0 世紀9 0 年代引起一些歐美國家 的重視 滲鋅技術(shù)的優(yōu)點如下 1 滲鋅技術(shù)要求的溫度較低 約為4 0 0 5 0 0 2 滲鋅層具有比電鍍鋅層和熱鍍鋅層更高的硬度和耐磨性 3 滲層均勻 當處理形狀比較復雜的部件時 如螺紋 內(nèi)壁或凹槽等部位 滲 層的厚度幾乎相同 4 滲鋅層與基體為冶金結(jié)合 很難發(fā)生剝落 目前 滲鋅產(chǎn)品正被越來越多的人們所認識 不僅被用于五金制品的生產(chǎn) 而 4 第一章緒論 且還被逐步推廣應用到石油 化工 電力 機械 水利 海洋 郵電 建筑 采礦和 交通等各工業(yè)領(lǐng)域 但滲鋅法難以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn) 1 1 3 電鍍鋅技術(shù) 電鍍是將直流電通入一定的電解質(zhì)溶液 鍍液 中 使金屬或合金沉積到陰極 鍍件 表面上的過程 在不改變零件主體性能的情況下 在鍍件表面電鍍一層薄鍍層 可提高零件耐腐蝕 耐磨性能 并具有裝飾作用 4 5 j 鍍鋅溶液可分為堿性溶液鍍鋅 如氰化物鍍鋅 鋅酸鹽鍍鋅和焦磷酸鹽鍍鋅 等 酸性溶液鍍鋅 如硫酸鹽鍍鋅等 和弱酸性溶液鍍鋅 如氯化鉀鍍鋅 氯化鈉鍍鋅 和氯化銨鍍鋅等 3 種 其中 氰化物鍍鋅 鋅酸鹽鍍鋅和氯化物鍍鋅應用最多 氰化 物鍍鋅效果較好 但是由于溶液中使用了劇毒的氰化物 會污染環(huán)境 要采取相應的 污水處理措施 由于電鍍過程中會產(chǎn)生氫氣 零件對氫脆的敏感性與基體材料的特性 和抗拉強度的大小有關(guān) 抗拉強度越大 氫脆敏感性就越大 就越容易在電鍍后滲氫 而造成氫脆斷裂 因此在電鍍前必須消除基板應力 鍍鋅后要進行除氫處理 除氫一 般采用熱處理的方法 1 1 4 粉末機械鍍鋅技術(shù) 粉末機械鍍鋅是鋼鐵表面防大氣腐蝕的主要方法之一 是填補國內(nèi)空白項目的 技術(shù) 該技術(shù)是利用金屬原子滲透擴散的原理 使鋅粉與鋼鐵件在一定的溫度下接觸 在鋼鐵表面生成鋅鐵合金保護層 以達到鋼鐵表面防腐蝕的目的 其鍍層厚度可控制 在1 0 1 1 0i lm 鍍后不用再加工 并有良好的耐磨性 可耐6 0 0 高溫 粉末機械鍍 鋅比熱鍍鋅節(jié)省鋅用量6 0 粉末機械鍍鋅技術(shù)可應用于鐵塔緊固件 輸變電用的電 力金具 高速公路護欄連接件和緊固件 建筑工程用模板片具 長桿螺栓 各種汽車 家用機械 石油機械零件 鐵路電訊器材 機車水箱 游藝機和洗衣機零部件及電纜 橋架等 在大氣環(huán)境下 機械鍍鋅板防腐壽命可達2 0 年 生產(chǎn)成本比熱鍍鋅約低3 5 且不污染環(huán)境 1 1 5 真空蒸汽熱鍍鋅技術(shù) 電鍍鋅板表面質(zhì)量好 但鍍層較薄 一般為2 0 4 0 9 m 主要用于一些裝飾 性 腐蝕較輕的環(huán)境中 熱浸鍍鋅板表面質(zhì)量雖不如電鍍鋅板 但也能滿足汽車 家 電和建筑等行業(yè)的要求 且鍍層較厚 一般為9 0 4 0 0g m 具有較好的耐腐蝕性能 但若快速生產(chǎn)鍍層厚度為3 0 8 0g m 的鍍鋅板 則電鍍鋅和熱浸鍍鋅都比較困難 5 北京化工大學碩士學位論文 針對這一情況 開發(fā)出了真空蒸汽熱鍍鋅工藝 6 真空蒸汽熱鍍鋅工藝的關(guān)鍵是鍍鋅層的附著力 采用還原氣體保護法加熱退火可 保證帶鋼表面達到工藝要求 最佳板溫范圍為1 5 0 2 5 0 蒸發(fā)鍍鋅時的壓力為 0 0 1 lk p a 時可獲得較理想的鍍層 利用類似于改進的森吉米爾法的在線退火設(shè)備 將鋅鍋和冷卻部分改為真空蒸汽熱鍍鋅系統(tǒng) 其主體包括前處理爐 真空系統(tǒng)和蒸發(fā) 室3 部分 就可以滿足蒸汽熱鍍鋅生產(chǎn)的要求 鍍鋅層的厚度取決于帶鋼通過蒸發(fā)室的速度 并可通過調(diào)整鋅液的溫度來調(diào)節(jié)鋅 的蒸發(fā)量 當蒸發(fā)量為6 0 9 m s 而鋼板的運行速度恰好為1 m s 時 鍍鋅量為6 0 9 m 利用真空蒸汽熱鍍鋅技術(shù) 可以通過在生產(chǎn)線上設(shè)1 2 個蒸發(fā)室以及調(diào)節(jié)蒸發(fā)量的方 法來生產(chǎn)單面鍍鋅 雙面鍍鋅及差厚鍍鋅產(chǎn)品 鍍鋅量為2 0 9 0 9 c m 真空蒸汽熱鍍鋅技術(shù)已于1 9 8 6 年在日本的新日鐵阪神制造所連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線上 投入試生產(chǎn) 1 1 6 熱噴涂鍍鋅 熱噴涂鍍鋅以燃氣或電能作為熱源 進入噴槍的鋅絲或鋅粉在高溫下熔化后 由 空氣壓縮機產(chǎn)生的高壓氣流霧化成細小的霧粒噴射到鋼鐵基體表面 形成熱噴鋅涂 層 其孔隙率為8 1 0 孔隙的存在會使腐蝕性氣體或液體通過涂層滲入到鋼鐵 基體 降低涂層的耐腐蝕性能 因此必須進行封孔處理 封孔處理通常采用聚氯乙烯 樹脂 酚醛樹脂 改性環(huán)氧酚醛或聚氨酯樹脂等粘度小 不快干的涂料進行直接涂敷 然后經(jīng)自然干燥或熱處理干燥 1 1 7 鍍鋅技術(shù)的發(fā)展趨勢 帶鋼熱鍍鋅技術(shù)開始時是應用于窄帶鋼生產(chǎn) 并逐漸應用于寬帶鋼生產(chǎn) 其真正 發(fā)展是近3 0 年來伴隨著熱軋和冷軋寬帶鋼的飛速發(fā)展而大規(guī)模發(fā)展起來的 且在鍍鋅 工藝和生產(chǎn)設(shè)備等方面均取得了許多新的發(fā)展 具體情況如下 1 由1 次光整到2 次光整 傳統(tǒng)熱鍍鋅線的工藝布局均是設(shè)置1 臺光整機 現(xiàn)代化 生產(chǎn)汽車板的寬帶鋼熱鍍鋅機組一般在工藝布局中設(shè)置2 臺光整機 第1 次光整是采用 1 臺四輥式光整機把帶鋼表面軋平 第2 次光整是采用1 臺二輥式光整機使帶鋼表面具 有一定的粗糙度 2 由雙活套到三活套 傳統(tǒng)熱鍍鋅作業(yè)線均為雙活套 布置在工藝段的入口和 出口處 由于汽車板對板面要求極高 所以光整5 1 0 卷汽車板就要更換光整輥 為 了實現(xiàn)工藝段不停機換輥 提高作業(yè)率 有些機組在光整機前增加1 個活套 即組成 一線三活套的工藝布局 6 第一章緒論 3 由窄搭接焊機到激光焊機 焊機是熱鍍鋅機組的咽喉 老式機組一般采用窄 搭接電阻焊 焊縫處常超過母材厚度的1 0 2 0 采用激光焊技術(shù)后 焊縫厚度 和母材厚度一致 且很平滑 通過光整機和拉矯機時不需抬輥 另外 激光對焊的焊 縫強度比搭接電阻焊高 可降低焊縫斷帶率 4 由建筑型合金化爐到深沖型合金化爐 帶鋼離開鋅鍋后 經(jīng)鋅層擴散退火把 純鋅層全部轉(zhuǎn)化為合金層 8 相 常稱之為合金化處理 也叫做鋅層退火處理 2 0 世 紀8 0 年代之前建設(shè)的合金化爐長度僅有4 8m 導致擴散退火時間只有3 5 s 所以 爐溫較高 達1 1 0 0 1 3 0 0 故在短時間內(nèi)可使帶鋼表層溫度達到5 5 0 6 0 0o c 快 速加熱導致生產(chǎn)不穩(wěn)定 鍍層擴散不均勻 易造成合金層粉化 故只適合生產(chǎn)質(zhì)量要 求不太高的建材 這種爐型一般稱為建筑型合金化爐 2 0 世紀8 0 年代末到9 0 年代初 熱鍍鋅帶鋼廣泛應用于汽車制造業(yè) 出現(xiàn)了深沖型合金化爐 該爐采用高頻感應加熱 長度為3 5 4 0 m 分為3 個控制段 帶鋼在爐中停留時間可達1 0 2 0s 帶鋼溫度僅為 4 8 0 5 3 0o c 合金層中的鐵含量為8 1 2 具有良好的深沖性能 利于汽車制造 5 由二輥式光整機到四輥式光整機 生產(chǎn)建材的熱鍍鋅機組一般配置二輥式光 整機 二輥式光整機的輥徑較大 一般為7 6 0 8 4 0m 其軋制力較小 最大為4 刪 所以采用二輥式光整機時 只能改變熱鍍鋅帶鋼的表面狀態(tài) 隨著熱鍍鋅帶鋼應用于 汽車制造業(yè) 便引入了四輥式光整機 四輥式光整機的工作輥直徑較小 一般為3 5 0 6 2 0 姍 但其s l n 力較大 一般為7 8 刪 在高軋制力作用下 四輥式光整機不僅可 以改善帶鋼板形 平坦度和給定粗糙度 還可以改變鋼板內(nèi)部結(jié)構(gòu) 消除屈服平臺 并使屈服極限下降2 0 3 0m p a 使鋼板的深沖性能得到改善 6 由輥式涂油機到靜電涂油機 老式熱鍍鋅機組常采用輥式涂油機 這種涂油 方法油層厚而不均勻 浪費油 且油層耐腐蝕性差 故新建機組均由靜電涂油取代輥 式涂油 靜電涂油機是在5 0 1 0 0k v 的靜電高壓下 使噴嘴噴出的霧化油在靜電作用 下吸附在帶鋼表面 靜電涂油機的送油馬達和機組速度同步 可保證在任何機組速度 下實現(xiàn)油量自動控制 1 2 鋼鐵鍍鋅鈍化 鍍鋅是提高鋼鐵抗腐蝕能力的有效途徑 在航空 交通 電力 船舶 機械等領(lǐng) 域應用廣泛 但在潮濕的環(huán)境中 尤其在海洋性氣候中 鍍鋅層易發(fā)生腐蝕 因此 鍍鋅層需進行鈍化處理 下面分別介紹當前存在的幾種鈍化類型 1 2 1 鋼鐵鍍鋅鈍化工藝主要種類 1 2 1 1 高鉻酸鈍化 7 北京化工大學碩士學位論文 高鉻酸鈍化液有重鉻酸鹽型 三酸一次鈍化型及三酸兩次鈍化型等 但重鉻酸鹽 型鈍化膜光亮性差 三酸兩次鈍化型操作麻煩 周期長 因此目前使用最廣泛的工藝 是三酸一次鈍化型 該工藝簡單 成本低 槽液穩(wěn)定 所得鈍化膜顏色均勻 結(jié)合力 好 耐蝕性高 且鈍化膜具有良好的機械性能和自我修復能力 7 引 缺點是在生產(chǎn)過程 中反應激烈 產(chǎn)生大量飛沫 危害操作工人的身體健康 零件帶出廢液含有大量的六 價鉻 從工廠排出 而六價鉻是劇毒和致癌物質(zhì) 流人地下水源 農(nóng)田魚塘等 嚴 重危害人體健康和環(huán)境 9 1 2 1 2 低鉻酸鈍化 由于高鉻酸鈍化存在著以上不足 為了尋求一種既能降低鍍鉻廢水中鉻的含量 又能保證鈍化膜的高耐蝕性 電鍍工作者研制出了低鉻酸鈍化液 目前低鉻酸鈍化已 進入實用階段 成熟的工藝配方很多 該類鈍化膜主要在溶液中形成 不需要在空氣 中停留擱置 工藝簡單 成本低 所得鈍化膜顏色鮮艷美觀均勻 質(zhì)量好 結(jié)合力牢 固 膜層致密 耐蝕性接近高鉻酸鈍化膜 槽液鉻酐含量低 零件帶出廢液含有的六 價鉻少 缺點是對鋅鍍層的化學拋光作用稍差 需加一道出光工序 槽液穩(wěn)定性低于 高鉻酸鈍化液 溶液中仍含六價鉻等 1 2 1 3 三價鉻鈍化 由于高鉻酸鈍化和低鉻酸鈍化液中含六價鉻 對人和環(huán)境造成嚴重危害 各國正 逐步對六價鉻限制使用 因此 迫切需要研究取代鉻酸鹽鈍化的新工藝 有關(guān)取代鉻 酸鹽鈍化的報道很多 1 0 l 鍆 三價鉻毒性低 在許多方面有類似于六價鉻的特性 受到 科學界的關(guān)注 隨著表面質(zhì)量和耐蝕性能的進一步提高 三價鉻鈍化越來越成為研究 的焦點 其中錢達人 1 5 提出了一種可與致密鉻酸鈍化相媲美的工藝 此類鈍化液穩(wěn)定 使用壽命長 三價鉻鈍化膜無論是濕的還是干燥后的都比鉻酸 鹽鈍化膜耐磨性能好 結(jié)合力也比鉻酸鹽鈍化膜牢固 鈍化膜外觀和耐蝕性相當于鉻 酸鈍化膜 且溶液不含六價鉻 污染小 廢液易處理 但由于鈍化膜不含六價鉻 所 以不具備自愈能力 一旦受到破損 很快就會發(fā)生腐蝕 為彌補這一缺陷 需在鈍化 液中添加封閉劑或使用后涂層等 1 2 1 4 無鉻鈍化 無鉻鈍化的報道很多 研究較多的是鉬酸鹽鈍化 硅酸鹽鈍化 稀土金屬鹽鈍化 8 第一章緒論 植酸鈍化和有機樹脂處理等 其中鉬對環(huán)境友好 鉬酸鹽低毒且化學性質(zhì)與鉻酸鹽相 似 因而在金屬表面鈍化方面倍受關(guān)注 1 9 3 9 年首次發(fā)現(xiàn)鉬酸根有抑制腐蝕的效應u 1 9 5 1 年r o b e r t s o n 1 7 1 9 5 3 年p r y o r 和c o h e n 1 8 對其緩蝕機理做了報道 目前鉬酸鹽鈍 化處理已得到廣泛的應用 肖鑫 等人在總結(jié)無鉻鈍化成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上 提出了 一種可與致密鉻酸鹽鈍化膜性能相接近的工藝 此類鈍化液可調(diào)性好 使用壽命長 耐腐蝕性能好 鈍化膜的性能接近鉻酸鹽鈍 化膜 且溶液不含六價鉻污染小 廢液易處理 缺點是對鋅鍍層無化學拋光作用 需 增加一道出光工序 工藝較復雜 鈍化膜不含六價鉻 所以不具備自愈能力 一旦受 到破損 很快就會發(fā)生腐蝕 1 2 1 5 鉬酸鹽鈍化 鉬酸鹽鈍化最初用于z n z n n i 及s n z n 合金鈍化 至今已經(jīng)廣泛用于鋼鐵以及 有色金屬的緩蝕和鈍化 2 啦n 目前鉬酸鹽鈍化處理方法主要有化學浸泡處理 陽極極 化處理和陰極極化處理 采用單純的鉬酸鹽化學浸泡法鈍化鍍鋅層 鈍化膜的性能可 以明顯提高 但不如鉻酸鹽鈍化 采用鉬酸鹽與其他物質(zhì)混合作為鍍鋅及鋅合金層鈍 化液 如鉬酸鹽 磷酸鹽 鉬酸鹽 環(huán)氧樹脂和鉬酸鹽丙烯酸酯樹脂等 可能在某方 面性能或某些使用場合優(yōu)于鉻酸鹽鈍化 但鉬不具備自修復特性 鈍化膜在使用過程 中破裂后不能自修復 導致基體進一步腐蝕 t a n g 等采用鉬酸鹽 磷酸鹽來代替鉻酸 鹽鈍化 并申請了專利 有m 0 1 y p h o s 和m 0 1 y p h o s 黼兩種產(chǎn)品 2 舶 黃可坤研制出由游離 元素形成的鹽 配位劑 氧化還原劑組成的鈍化液 工藝為 2 0 9 l 鉬酸銨 3 8 9 l 檸檬酸 0 1 5 9 l 硫酸 h o 余量 p h 值1 3 室溫 鈍化時間4 1 0s 經(jīng)水洗后晾干 和烘干 逐漸形成淺藍綠色較深的彩色鈍化膜 該工藝實現(xiàn)了對鍍鋅層和熱鍍鋅層的 鈍化 克服了現(xiàn)有涂覆工藝表面樹脂覆膜易脫落的問題 鈍化液可以利用現(xiàn)有的鉻酸 鹽鈍化設(shè)備 降低了鈍化液的使用成本 其鈍化工藝與原有的鉻酸鹽鈍化工藝相同 夏保佳等研究了s n z n 2 5 合金鍍層的鉬酸鹽鈍化工藝 2 0 3 0 9 l 鉬酸鈉 3 5 9 l 促進劑 p h 值5 5 6 5 溫度2 0 4 0 電流密度0 卜0 4a d m 2 時間5 0 6 0s 得到的鈍化膜呈鮮艷的彩虹色 可通過7 2h 的中性鹽霧試驗 經(jīng)電子能譜分析發(fā)現(xiàn)膜 層與鉻酸鹽鈍化膜層結(jié)構(gòu)不同 有微裂紋 2 鍆 張潤建等用含3 0 1 0 0g l 鉬酸銨 1 0 1 0 0g l 多羥基酸鹽 1 5 0l i i l l 大分子表面活性劑 5 1 0 0m l l 銨或堿金屬鹽的鈍 化液 在p h 值4 0 7 o 1 5 4 0 下對鋼鐵鍍鋅層陰極電解處理1 0 3 0 m i n 后 再在 0 5 2 og l 硅酸鈉 3 6 9 幾鉬配合物中封閉處理3 1 0s 得到黑色鈍化膜 2 鈍 化膜在中性鹽霧試驗1 3 1 8h 出現(xiàn)小白點 7 3h 未出現(xiàn)銹點 在人工大氣加速試驗1 0 0 h 腐蝕后未生銹 2 8 3 h 表面才失光 但仍為黑色 該方法還適用于鋼 生鐵和銅等金 屬的鈍化 由此可見 鉬酸鹽鈍化可以從根本上解決現(xiàn)有鍍鋅層及鈍化液中含六價鉻 9 北京化工大學碩士學位論文 的問題 避免六價鉻對人體及環(huán)境造成的危害 其鈍化設(shè)備及工藝與傳統(tǒng)鉻酸鹽工藝 相當 但鉬酸鹽鈍化膜表面微裂紋的存在 影響了鈍化膜的耐腐蝕性能 進一步提高 鉬酸鹽鈍化膜耐腐蝕性是研究人員努力的方向 1 2 1 6 稀土鈍化 鍍鋅層稀土鈍化工藝是一種非常有效的處理方法 研究較多的為稀土鈰鹽 將稀 土金屬鹽作為腐蝕阻化劑 可以解決六價鉻高毒性和使用后造成的環(huán)境危害 p i n g 等 認為 鋅層在含4 0 9 l 的c e c l 7 h o 溶液中 在p h 4 溫度為3 0 時間為1m i n 條 件下可以在其表面生成有效的鈍化膜 鈍化過程中還要慢慢加入h o 以強化反應 2 6 h i n t o n 等進一步在0 1m o l 幾n a c l 溶液中加入c e c l 發(fā)現(xiàn)可有效地降低陰極部位的氧 化還原速度 保護基體材料 x 射線光電子能譜和俄歇電子能譜分析發(fā)現(xiàn)膜層均勻 含有c e o 和z n 膜中c e 為四價 是四價鈰的氧化物和鈰的氫氧化物 2 7 龍晉明等將 鍍鋅鋼板在0 0 0 5m 0 1 l 的c e n 0 3 p h 值約5 4 中恒溫浸泡一定時間后取出 清洗并 用熱風吹干 得到了彩虹色或灰色的鈍化膜 鈍化膜耐蝕性與傳統(tǒng)鉻酸鹽鈍化膜相當 或更好 2 鼢 蔣馥華等將鍍層浸入含稀土離子的溶液中進行鈍化 分別使用o 1 m o l lc e n 0 3 0 1 m o l l a n 0 3 和0 1m 0 1 p r n 0 溶液 2 外 鈍化方法為陰極極化3 0 s 陰極電流密度 最高達2 5m a c m 鈍化在室溫下進行 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 鈰鈍化處理效果良好 與重鉻酸 鹽鈍化接近 鐠鈍化處理和鑭鈍化處理效果稍差 但優(yōu)于鉬酸鹽處理效果 而且由于 稀土氧化物或氫氧化物在表面沉積 陽極性鍍層溶解受阻 從而顯著地延長了陰極保 護時間 g e a r ym 等將鍍鋅鎳層等合金件在含3 2 6 1 9 lc e n 0 3 溶液中以陰極電流密 度3 0m a c m 處理3 0s 得到的鈍化膜層的耐蝕性與重鉻酸鹽鈍化膜的耐蝕性相當 3 0 3 d 從以上研究看 鍍鋅及鋅合金層稀土鈍化膜的耐蝕性能與傳統(tǒng)的鉻酸鹽相當甚至 更好 比鋁酸鹽鈍化膜好 工藝本身無毒 無污染 因此在一定程度上可以代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的鉻酸鹽鈍化 1 2 1 7 鈦鹽鈍化 專利 2 6 可用于鋅及鋅合金層鈍化 其鈍化液中含有0 0 5 0 2 0g l 鈦離子或鈦 酸鹽 以鈦計 5 2 0g 幾硝酸鹽或者0 5 4 0 9 幾雙氧水 1 0 1 5 0 9 幾氟化物或配 位氟化物 o 1 1 0 o g l 酒石酸等有機酸或氨基酸和0 5 2 0 9 幾第1 i 族金屬氯化物 屠振密等研究了以硫酸氧鈦為主要成膜劑的工藝 用e d x a 測量方法進行部分測定發(fā)現(xiàn)由鈦酸鹽和鈦酸鍶構(gòu)成 鈦和鍶的比值大約為 5 1 伊恩 巴特利特專利的有其典型的三種工藝 一種配方可形成彩色鈍化膜 并 i o 第一章緒論 通過1 4 4h 的鹽霧試驗 與傳統(tǒng)鉻酸鈍化膜相當 另一種得到的為白色鈍化膜 國外對鍍鋅鈦鹽鈍化研究較多 國內(nèi)對鋼鐵 銅及其合金和錫等金屬的鈦鹽鈍化 研究較多 但對鍍鋅鈍化研究較少 只有盧燕平等在低鉻鈍化中添加t i 對鈍化液 進行改性 3 2 1 鮮見其他無鉻酸鈦鹽鈍化研究的報道 1 2 1 8 硅酸鹽鈍化 硅酸鹽鈍化具有成本低 鈍化液穩(wěn)定 無毒無污染 使用壽命長 使用方便等優(yōu) 點 另外 硅酸鹽鈍化膜對染料和涂料有良好的附著性 可染成各種顏色 可用作涂 裝底層和裝飾性涂層 但鈍化液中未加添加劑或不作后處理的硅酸鹽鈍化膜耐蝕性較 差 硅酸鹽鈍化液中主要含硫酸 過氧化氫和可溶性硅酸鹽 帶電荷的s i0 3 2 一或s i0 2 膠團與z n 2 發(fā)生配位作用而形成保護膜 為了進一步改善鈍化膜的耐蝕性和裝飾性 往往加入一定量的添加劑 如有機膦化物 有機氮化物 抗壞血酸等 甚至對鈍化膜 進行后處理 b i s h e p 等在鍍鋅及鋅合金層鈍化可獲得效果良好的鈍化膜 工藝為 1 8 1 8 0 9 l h s 0 4 7 2 9 9 l h o 8 1 8 9 幾s i o p h 值3 4 溫度2 0 3 0 時間 2 0 5 0 s 其主要優(yōu)點是鈍化膜性能較好 鈍化液使用壽命長 清洗水不需要處理 工作期間溶液不會聚集有害的副產(chǎn)物 韓克平等在5 0 ln a 2 s i 0 3 9 h 2 0 8 0 i i l u l 氨基三甲叉膦酸 5 l 硫脲的溶液中 在p h 2 o 3 5 2 0 4 0 下處理o 5 2 o m i n 然后在9 0 1 0 0 的水浴中封閉3 m i n 在6 0 下烘干 得到耐蝕性與鉻酸鹽鈍化膜相當?shù)拟g化膜 3 3 1 對鈍化膜進行電子能譜 分析發(fā)現(xiàn) 膜層表面z n 以z n s 形式存在 而膜內(nèi)則以z n 0 形式存在 硅酸鹽鈍化處理 工藝具有其他無鉻鈍化工藝無可比擬的價格優(yōu)勢 其推廣使用將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng) 濟效益 從目前看其研究的內(nèi)容應放在如何通過選擇添加劑來提高耐蝕性和簡化后處 理工藝匕 1 2 1 9 鎢酸鹽鈍化 目前 國內(nèi)將鎢酸鹽應用于鍍鋅及鋅合金層鈍化的研究較少 在碳鋼和不銹鋼緩 蝕方面的研究較多 國外關(guān)于鎢酸鹽鈍化研究多采用電化學方法 3 4 3 6 s a k u r a i 將鍍 層在鎢酸鹽溶液中進行陽極處理 形成轉(zhuǎn)化膜 試驗表明 鎢酸鹽鈍化膜抗鹽霧性能 和抗?jié)駸嵫h(huán)性能差于鉬酸鹽和鉻酸鹽的鈍化膜 y n c o w i e s o n 等對z n 以z n 合金作了鈍 化處理 效果較好 但耐蝕性還是稍遜于鉻酸鹽鈍化工藝 對鎢酸鹽鈍化在鍍鋅及鋅 合金層上的研究還有待進一步深入 1 2 1 1 0 其他無機鹽鈍化 北京化工大學碩士學位論文 除上述幾種無機鹽鈍化外 還有含鈷鹽 鋯鹽和高錳酸鹽等 3 8 4 鋯基無鉻鈍化 液也可處理鋅基表面 但只作為涂漆的前處理 一般不作為最終處理 采用鈷的配位化合物m e c o n 0 溶液 其中m e 為k n a 或l i 進行鋅表面處理可得到 轉(zhuǎn)化膜 5 m i n 后 膜層顏色由黃灰變至深灰 膜可作最后一次鎳封閉 d e c kpd 等用氟鋯酸處理液對膜進行陰極處理得到氫氧化鋯 膜層高溫處理后轉(zhuǎn) 變?yōu)閦 r o w a t s o na 等對z n c r 4 6 合金鍍層經(jīng)硝酸溶液出光 水洗后浸入p h 1 5 1 8 的高錳酸鉀溶液中 保持2 5 取出水洗 6 0 下干燥 在表面形成凝膠膜 分 析發(fā)現(xiàn) 其中有鋅 三價鉻和六價鉻 s s t 和電化學測試發(fā)現(xiàn) 膜層的耐蝕性優(yōu)于鋅 層鉻酸鹽鈍化膜 但該工藝不足之處是鈍化膜中含有六價鉻 1 2 1 1 1 有機物鈍化處理 有機鉬酸鹽鈍化 鉬酸鹽能與多種組分復合 借分子間協(xié)同緩蝕作用提高耐蝕效率 陳旭俊 4 3 等提 出了有機鉑系鈍化 即依靠有機分子內(nèi)的官能團 基團和鉬酸根離子間的協(xié)同作用 及膜形成時的分子基團與金屬陽離子的作用形成長鏈鰲合結(jié)構(gòu)來提高耐蝕性 他們用 乙醇胺與鉬酸鹽合成的乙醇胺鉬酸鹽對低碳鋼鍍鋅層進行了處理 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 鍍層耐 蝕性明顯優(yōu)于相同條件下經(jīng)n a 2 m 0 0 4 或乙醇胺或前兩者的混合物的處理效果 且緩蝕 作用隨分子內(nèi)輕乙基的增多而增強 表明分子內(nèi)的醇胺基團與鉬酸根有明顯的協(xié)同緩 蝕效應 且低碳鋼在乙醇胺鉬酸鹽溶液中的電化學阻抗明顯高于在n a 2 m 0 0 4 溶液中的電 化學阻抗 表明其劃傷后的修復能力增強 龔潔 4 4 等用烯胺d t a 為原料 與鉬酸按一定摩爾比混合后 經(jīng)冷卻 洗滌 過濾 提純 干燥得到了無色晶體有機烯胺鉬酸鹽m d t a 其緩蝕性良好 鈍化膜內(nèi)的有機及 無機基團有明顯的協(xié)同緩蝕作用 主要抑制腐蝕的陽極過程 在m d t a 成膜過程中 由于有機官能團的引入 在鐵的表面形成了較穩(wěn)定的雙五元環(huán)鰲和物 形成致密的屏 蔽層 從而提高了耐蝕性 植酸鈍化 植酸亦稱肌醇六磷酸脂 c 6 h 0 2 p 6 是金屬表面處理的理想鰲合劑和優(yōu)良緩蝕劑 經(jīng)植酸處理的金屬及合金抗蝕性有所改善 張洪生等 4 5 研究了用植酸對熱鍍鋅板 鋼材的表面處理 發(fā)現(xiàn)用雜環(huán)化合物 如 硫基苯并唾哇 氟化物 氯化物 或硼酸鹽 和植酸 或植酸鹽 其中植酸用量為3 0 9 l 組成的處理液對鍍鋅板進行處理 溫度8 0 1 3 0 烘干 經(jīng)鹽霧試驗2 4 h 未發(fā)現(xiàn)有 銹蝕發(fā)生 1 2 第一章緒論 朱傳方等用植酸對鍍鋅層進行鈍化研究 結(jié)果表明 用植酸 濃度5 0 用量5 9 l 硅酸鹽 硫酸鹽及光亮劑組成的處理液對鍍鋅件處理 處理液p h 值為2 3 浸漬時間 1 0 2 0 s 后烘干進行腐蝕實驗 經(jīng)7 0 h 浸漬鍍鋅件表面無銹斑 浸漬液為3 n a c l 和0 0 0 5 m o l l 的h 2 s 0 溶液 單寧酸鈍化 單寧酸是一種多元苯酚的復雜化合物 水解后溶液為酸性 可少量溶解鋅 因而 可用于鍍鋅層的鈍化處理 國外專利中關(guān)于單寧酸鈍化配方很多 4 6 1 例如 單寧酸 4 0 9 l 添加劑2 0 9 l 刪o 5 m l l 5 0 7 0 單寧酸 0 1 2 0 用于處理鍍鋅 鋼板 以提高抗蝕性和與油漆的結(jié)合力 含有鋯 氟化物的單寧酸鈍化溶液 梁啟 民等 4 7 對鍍鋅層采用單寧酸鈍化進行了研究 在3 n a c l 溶液中浸泡1 6 8 h 無異常 其效果超過三酸鈍化 但鹽霧試驗僅通過2 4 h 潮濕試驗通過4 8 h 溫度3 5 濕度 9 5 張安富 4 8 研究出了含單寧酸僅3 5 9 l 的鈍化處理新工藝 其工藝為 鍍鋅或 鋅合金鋼板活化3 0 6 0 s 浸于p h 值為1 3 5 1 4 0 溫度為5 0 的k o h 溶液中 活化 后水洗 接著在單寧酸溶液中鈍化3