合金化镀锌钢板钝化工艺的研究及应用VIP免费

合金化镀锌钢板钝化工艺的研究及应用曹全禹摘要通过实验室研试,建立了新型钝化工艺——WXDⅢ钝化工艺。用其处理合金化镀锌钢板,再涂复油漆,测试表明,其盐雾腐蚀寿命达原用国外工艺的8倍以上,达不钝化涂漆层的18倍以上。工业性试验生产表明,WXDⅢ钝化合金化镀锌板,两年储运期间表面未发生锈蚀,用其制成铁路客车,使用正常。关键词合金化镀锌钢板钝化工艺WXDⅢ钝化液RESEARCHONPASSIVATIONPROCESSOFALLOY-GALVANIZEDSTEELSHEETSANDITSAPPLICATIONCaoQuanyuWuhanIron&SteelCorp.Synopsis“WXDⅢ”anewprocessofpassivationhasbeenestablishedthroughlabexperiments.Itisprovedthroughsaltsprayteststhatthecoatinglifeofthealloy-galvanizedsteelafterWXDⅢpassivationtreatmentandpaintingis8timelongerthanthatproducedwiththeconventionalprocessintroducedfromtheforeigncountryand18timeslongerthanthatofthepassivationpaintingcoat.IndustrialscaletrialproductionshowsthatnocorrosionoccursonthesurfaceofWXDⅢpassivatedalloy-galvanizedsteelsheetsduringtwoyear′sstoringandtransportation.Therailwaycarriagesmadeofthesteelsheetsareputintoservicenormally.Keywordsalloy-galvanizedsteelsheetpassivationprocessWXDⅢpassivationfluid1前言合金化热镀锌钢板表面的Zn-Fe合金镀层具有优异的涂着性,也具有良好的耐蚀性。但在涂漆状态下使用时,漆层并非完全致密,存在着众多的微孔,外界的液态腐蚀介质会渗透进去,到达漆层与Zn-Fe合金镀层的交界面,形成缝隙腐蚀(氧的浓差腐蚀)。由于缝隙腐蚀具有很强的侵蚀性,Zn-Fe合金镀锌层对它的抵御能力不够，不能满足用户对合金化镀锌板制造铁路车辆的耐蚀性要求。按武钢现行国外钝化工艺处理的合金化镀锌板,虽能对此有所改善,亦不能满足用户的需要。为了使合金化镀锌板这种高效钢材更高效,满足用户需求,以武钢钢研所为主开展实验室研试,建立了命名为WXDⅢ的新型钝化工艺,生成的钝化膜作为合金化镀锌层与涂漆层之中介层,在保持优良涂着性的前提下,使“钝化膜+涂漆层”的耐蚀性得到大幅度提高。随后,钢研所与冷轧厂共同进行了用WXDⅢ钝化液处理合金化镀锌带钢的工业性试验,试制出WXDⅢ钝化合金化镀锌钢卷340吨,并配合用户长沙重型机器厂用以制造YZ22型铁路客车。研试及应用取得了满意的结果。2实验室试验方法2.1试片表面净化处理将武钢冷轧厂生产的未经钝化处理的合金化镀锌板,剪切成规格(单位mm)为50×100的试片,并在一角钻孔后,按如下步骤进行表面净化处理:丙酮擦洗→MgO糊浆刷洗→自来水冲刷→去离子水漂洗(2道)→无水乙醇漂洗→滤纸吸干,冷风吹干。2.2钝化工艺流程及试验装置为使试验条件尽可能接近工业生产条件,实验室钝化试验的工艺流程定为:钝化液浸渍→热风烘干。钝化试验装置见文献［1］。2.3油漆的涂刷将云母氧化铁底漆调匀,用毛刷涂在试片一面90%长度的面积上。涂漆部位为考核部位,其余部位作参考。2.4性能检验用中性盐雾试验来检验“钝化膜+涂漆层”的耐蚀性和涂着性。试验在“YQ-25D”型气流式盐雾箱内进行。主要试验条件是:(1)NaCl浓度5%±0.5%;(2)盐雾沉降率1～2ml/h*80cm2;(3)试验以连续喷雾8h,停止喷雾闭箱自然冷却16h为一周期,周而复始地进行;(4)每周期末检查试片状态时，为区分NaCl沉积物与白锈,先用去离子水轻轻冲洗试片表面,溶掉NaCl。此外,用划圈试验和冲击试验来检验干燥漆层的附着性。3钝化液配方的探求3.1钝化液组分的选择鉴于三氧化铬CrO3是镀锌层钝化技术领域中公认为较好的钝化剂,决定选用之。除钝化剂外,附加剂的种类、含量、附加剂与钝化剂之间以及各附加剂之间的交互效应,是影响钝化效果的关键。国内外有关文献曾分别介绍甲、乙、丙等化学剂,在加速成膜反应、增进溶液浸润性、增强钝化膜耐蚀性、改善钝化膜与涂料的附着性、维持钝化液性能稳定等方面,具备各有侧重、程度不等的作用。本课题的前身选用甲、乙、丙三种化学剂作为附加剂,成功地研究出适用于连续镀锌钢带、钢丝的WXDⅠ钝化工艺［1］。为此,仍以这三种化学剂作为附加剂。待研制的WXDⅢ钝化工艺针对的基材不是纯Zn层而是Zn-Fe合金层(其中含Fe10...