热镀锌钝化板锌花形貌对耐蚀性的影响

采用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM/EDS)对热镀锌钝化板锌花形貌及不同时间中性盐雾试验后热镀锌钝化板锌花的腐蚀形貌进行了分析,研究了热镀锌钝化板表面形态、微区成分及锌花形貌对其耐蚀性的影响.结果表明,热镀梓板有典型的锌花形貌,明亮和灰暗锌花区的形貌差异大;灰暗锌花区无规则密布的球形颗粒为Pb及Al元素的富集,光亮锌花区平整性良好,较少元素富集;明亮锌花区的耐蚀性明显优于灰暗锌花区,腐蚀在球形颗粒处优先发生,由颗粒处向整个锌花区域扩展.     

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.     

改性环氧树脂无铬达克罗涂层的制备及性能

含铬达克罗涂层性能优良,但有毒性。为此,以聚氨酯改性环氧树脂代替铬酐制备无铬达克罗涂液,并在Q235钢表面涂覆成膜,将其与传统电镀锌层的综合性能进行了对比,考察了无铬达克罗涂层的耐蚀性,并对其耐蚀机理进行了简单探讨。结果表明:无铬达克罗涂层的耐热性、耐蚀性优于传统电镀锌层;制备的无铬达克罗涂层主要元素为Zn,Al,O,C,腐蚀时Zn比Al先腐蚀;当腐蚀介质侵入时,无铬达克罗涂层中锌铝粉发生钝化产生锌的氧化物及铝的氧化物,其防腐蚀机理主要是屏蔽作用、电化学作用及钝化作用。     

镀锌板常温三价铬黑色钝化膜的制备及其耐蚀性能

为了提高镀锌板的耐蚀性,以有机硫化物为发黑剂,研制了一种性能稳定的三价铬黑色钝化液,并用该钝化液在常温下对镀锌板进行钝化处理.通过扫描电镜(SEM)观察、醋酸铅点滴试验、Tafel极化曲线和交流阻抗谱测试等方法分析了钝化膜的外观形貌、元素组成及耐蚀性能.结果表明:钝化膜主要含有Zn,Cr,O等元素;钝化膜封闭后乌黑油亮,具有良好的装饰性能,且附着力合格;镀锌板经钝化后,耐醋酸铅点滴时间约为71 s,能有效地阻滞腐蚀的阳极过程,使自腐蚀电位由-1.283 V升高到-1.054 V,正移了近230 mV;自腐蚀电流密度由12.240μA/cm2减小到了2.866 μA/cm2,显著提高了镀锌板的耐蚀性.     

国产镀锌钢板的耐蚀性研究

通过对我国几个具有典型气候环境特征下的镀锌板的腐蚀情况观察，发现气候环境参数中潮湿期、SO2污染及大气中Cl^-含量是产生腐蚀的决定性因素。大气的腐蚀性可按主要环境参数或标准试样1年暴晒的腐蚀数据来划分等级，镀锌板的耐蚀性取决于镀锌层厚度，与镀锌层结晶结构、是否钝化、锌花形态等关系不大。     

涟钢连续热镀锌板条锌缺陷的研究

锌渣被高速运行的带钢带出后,在气刀的作用下摩擦带钢表面造成镀层缺陷处的锌晶粒比正常区域的锌晶粒细小,导致缺陷处对光的反射率不同于正常区域,从而在镀锌板表面表现出条锌特性.对涟钢带钢连续镀锌板出现的特殊条锌缺陷进行了分析和探讨,提出了各种控制和减少条锌缺陷的措施,如减少锌锅中的锌渣形成、调节气刀参数等,在生产应用中取得了良好的效果.     

不锈钢表面氧化膜层对Zn与不锈钢交互作用的影响

对空气自钝化、HNO_3化学钝化、高温氧化的不锈钢与低熔点金属Zn之间的交互作用进行了研究,揭示了不锈钢表面氧化膜层对两者交互行为的作用机理。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了交互作用后生成化合物的界面和表面形貌,采用能谱分析仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)检测了化合物的元素组成和相成分。结果表明:Zn与不锈钢通过形成细小颗粒状δ-(Fe,Cr)Zn_(10)相和块状ζ-(Fe,Cr)Zn_(13)化合物的方式直接接触。空气自钝化和化学钝化处理使不锈钢表面生长钝化膜,降低了Fe-Zn化合物层的厚度,钝化膜阻碍了两者之间的交互作用。原子通过钝化膜的缺陷进行扩散反应,使Zn与不锈钢直接接触形成界面化合物,而钝化膜也在一定程度上抑制了Zn与不锈钢的交互作用。     

热镀锌液中铝含量对镀层合金化后耐蚀性能的影响

热浸镀锌液中的铝含量对镀层合金化后的耐蚀性有重要影响。用电化学和循环腐蚀试验方法研究了锌液中不同Al含量热镀锌层合金化后的耐蚀性能。结果表明:当锌液中Al含量为0.13%时,镀层具有较高的耐蚀性;随着锌液中Al含量的增加,镀层的阻抗值下降,腐蚀增重量上升,耐蚀性恶化;镀层/钢基体界面处Fe-Al化合物量逐渐上升,镀层中总的Fe含量降低,镀层表面出现红斑的面积逐渐下降;当镀层中含有一定量的Fe元素时,不应以镀层表面出现红斑的时间或面积来评价镀层的耐蚀性能。     

混凝土桥附属钢结构用共渗钝化封闭复合防腐蚀技术研究

为了给铁路行业混凝土桥附属钢结构提供长效防腐蚀技术,通过对多元素粉末共渗、不舍重金属的水性硅酸盐钝化液钝化和调色封闭成套技术(简称PCA)的研究,开发出了一种耐中性盐雾超过1200 h的混凝土桥梁附属钢结构用防腐蚀技术,采用扫描电镜、能谱仪等分析手段研究了防腐蚀层的微观结构与元素分布.结果 显示:经多元素粉末共渗技术处理后的钢构件,其表面共渗层为含Zn、Fe、A1元素的合金层,其与基体结合紧密;使用不合重金属的硅酸盐钝化液在共渗工件表面形成钝化膜,对工件表面渗层缺陷具有良好的修复与钝化能力,钝化处理的共渗样品具有良好的耐盐雾性能,钝化后样品盐雾1200 h未见红锈;使用水性单组分烤漆对试样进行封闭处理可以提高其耐腐蚀性能和耐老化性能;经过PCA技术处理的钢横梁整体耐中性盐雾可达1200 h以上.通过现场2年多的实际使用,效果良好.     

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。     

镀锌层三价铬钝化膜腐蚀行为的研究

通过盐雾试验、扫描电镜、电化学测试和X射线光电子谱(XPS)等手段,研究了三价铬盐(TC)和三价铬盐加丙烯酸树脂(TCA)两种钝化液制得钝化膜的腐蚀行为及其耐蚀机理.结果表明,热浸镀锌层经TC、TCA钝化处理后,均能有效提高其抗腐蚀能力;SEM发现TC钝化膜表面出现微裂纹,TCA钝化膜表面呈网状的胞状组织覆盖于镀锌层之上,这种致密性好、稳定性高的膜层起到了更好的机械隔离作用,并能抑制钝化膜中微裂纹的产生,所以耐蚀性能大大提高;XPS分析表明,TC及TCA钝化膜层铬是以CrOOH或Cr(OH)3三价存在.此外,TCA膜层中还含有四价C、五价N.     

镀层厚度对热镀锌热轧板耐蚀性的影响

为模拟热镀锌板的实际使用情况,以剪裁后不同镀层厚度的热镀锌热轧板为研究对象,采用光学显微镜(OM)观察镀锌前后基体组织,通过中性盐雾试验分析镀层厚度对热镀锌热轧板产生白锈和红锈的影响规律。结果表明:在腐蚀过程中,腐蚀沿镀层由四周向内部扩展,同时由钢基体向表面扩展和锌层表面向内部扩展;随着镀层厚度增加,腐蚀扩展时间增长导致腐蚀时间增长,热镀锌板抗白锈能力增强,意味着耐蚀寿命增加;但抗白锈能力与镀层厚度呈非线性关系,涂层较厚时,通过增加镀层厚度提高热镀锌板抗白锈能力的效率降低。     

热浸镀锌层有机物-无机物复合钝化工艺优选及其性能

为了进一步提高热浸镀锌层钝化膜的耐蚀性能,针对目前无铬钝化多为独立体系的有机物钝化或无机物钝化的情况,运用有机物与无机物进行复合钝化。通过正交试验法确立了热浸镀锌层无色钝化工艺,采用单因素变量法、点滴试验、中性盐雾腐蚀试验及电化学测试技术,研究了复合钝化工艺参数对钝化膜外观和耐蚀性的影响。结果表明:最佳复合钝化工艺为40 g/L丙烯酸树脂,20 g/L硝酸钠,40 g/L硅酸钠,15 m L/L过氧化氢;p H值11,钝化时间30 s,温度30℃,恒温烘干;钝化膜的耐蚀性能接近于三价铬钝化。     

镀锌钢板蒸镀镁层的耐腐蚀机理

采用真空蒸镀技术在镀锌钢板上蒸镀镁,制得了蒸镀镁层,将其在5%NaCl溶液中浸泡,运用XRD,SEM和电化学方法等对其腐蚀产物进行了分析.对2种材料的的腐蚀行为进行了研究,探讨了其耐腐蚀机理.结果表明:镀锌钢板蒸镀镁层是以MgZn2和Mg2Zn11.金属间化合物的形式存在;其腐蚀产物是以致密且具有良好绝缘性的ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和致密的Zn4CO3(OH)6·H2O为主体,而纯锌镀层的腐蚀产物是以疏松且具有N型半导体性质的ZnO为主体;蒸镀镁层的形成可以抑制Zn(OH)2向ZnO的转化,能促进Zn(OH)2向ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和Zn4CO3(OH)6·H2O的转化,后二者能够牢固地覆盖在基体表面,从而延缓了锌的腐蚀进程;在宏观上表现为镀锌钢板蒸镀镁层腐蚀产物相对于纯锌镀层更加致密,在电化学行为上表现为镀锌钢板蒸镀镬层具有更小的腐蚀电流和更高的极化电阻.     

热镀锌钢板无铬钝化膜的改性及其耐蚀性能

以丙烯酸树脂作主成膜剂,钼酸、磷酸盐作缓蚀剂,再加入经铝溶胶改性的硅烷偶联剂,通过交联反应在镀锌板表面形成无铬钝化膜。利用红外光谱、中性盐雾试验、电化学交流阻抗和极化曲线对镀锌板表面钝化膜特征进行了表征。结果表明:铝溶胶改性硅烷在钝化膜中形成了Si-O-Al键;改性后的无铬钝化膜更加致密,耐腐蚀性能更高。     

镀锌层钛溶胶钝化及其耐蚀性

为了进一步提高镀锌层的耐蚀性而又利于环保,配制了钛溶胶,并在镀锌层表面涂覆成膜。分析了钛溶胶钝化成膜机理,研究了钛酸四丁酯含量、钝化液pH值、钝化时间及钝化后热处理温度对钝化膜耐蚀性的影响,用扫描电镜(SEM)观察了钝化膜的微观形貌。结果表明:当钛酸四丁酯含量为12.5 mL/L,钝化液pH值1.3,钝化时间15 s,热处理温度40℃时,钝化膜具有较好的防护性能;镀锌层经钛溶胶钝化处理后,表面趋于致密,同时更加平整,有利于进一步提高镀锌层的防护性能。     

镀锌层上单宁酸钝化膜的耐腐蚀性能

为提高镀锌板的耐蚀性,以硝酸、氟化铵、氧氯化锆为辅助成分,配制了单宁酸钝化液,并用其对镀锌板进行钝化处理。通过浸泡试验确定了最佳钝化工艺,通过扫描电镜（SEM）、Tafel曲线和交流阻抗谱研究了不同条件制备的钝化膜的形貌、耐蚀性。结果表明：镀锌层经1mol／L氢氧化钾溶液于65℃活化30s后再在含10g／L氧氯化锆的钝...     

稀土铈对镀锌层三价铬彩色钝化膜的影响

为了提高镀锌层三价铬彩色钝化膜的性能,通过单因素试验和对比分析的方法研究了稀土铈盐对三价铬彩色钝化膜的影响。研究发现在三价铬彩色钝化液中添加硫酸铈1.5 g/L时,钝化膜的表面质量及耐腐蚀性能最好。对比三价铬钝化膜及含铈三价铬钝化膜的外观颜色,发现稀土铈盐的添加加深了彩色钝化膜的色泽,提高了钝化膜的亮度及均匀性。从金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析可知,2种钝化膜膜层明显,且含铈钝化膜的表面致密度更高。通过能谱仪(EDS)分析可知,稀土铈元素参与了成膜过程。黏着力测试和电化学测试表明,含铈三价铬钝化膜有较好的耐磨性和耐蚀性。初步分析镀锌层三价铬彩色钝化膜的成膜过程可知,成膜反应和溶解膜反应形成了一个动态平衡过程,通过控制钝化浸渍时间和钝化液的p H值,控制钝化膜的溶解,可以提高钝化膜的致密性。     

某码头钢板仓镀锌件腐蚀原因分析

某码头钢板仓镀锌件发生腐蚀生锈现象,通过现场调查对镀锌件的腐蚀形态进行分析发现,钢板仓镀锌件的腐蚀主要有3种形态。采用宏观分析、镀锌层质量试验以及腐蚀产物能谱分析等方法对镀锌件的腐蚀原因进行了分析。结果表明:钢板仓镀锌件发生腐蚀与镀锌层质量无关,钢板仓镀锌件发生腐蚀主要是由于钢板仓所在码头环境腐蚀性介质含量较高,镀锌层与切口处的钢铁形成了电偶腐蚀电池,以及镀锌件与地面或混凝土支座接触部位形成了氧浓差腐蚀电池所致。     

Application of the electrochemical machining technique for the characterization of zinc coatings

Electrochemical machining is a useful technique for characterizing the inner alloy structure of metallic coatings. In the present study, hot-dip zinc galvanized coatings were fabricated and the microstructures were analyzed after exposing each layer of the coatings by successive anodic machining steps. With this method, the surface after each successive machining step would be free from any mechanical damage or segregation of the dissolution products over the machined surface. The characteristics of the alloy layers and their influence on the behavior of the coatings were investigated under a specific exposure condition. The corrosion performance of the iron-rich inner alloy layers was found to be better than that of the pure zinc top layer as revealed during electrochemical characterization. This paper provides insight into the correlation between the protection strength of the galvanic coating and the quantity of zinc in the coating.