不同厚度鍍錫量板材中性鹽霧耐蝕性研究

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1、不同厚度鍍錫量板材中性鹽霧耐蝕性研許斐范生海張發(fā)云石云光楊建煒閆松濤首鋼集團(tuán)有限公司技術(shù)研宄院環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心北京科技大學(xué)國(guó)家材料服役安全科學(xué)中心分析不同鍍錫量板材間的耐蝕性差距，有助于鍍錫工藝的改進(jìn)并為下游用戶的選材提供數(shù)據(jù)支撐。利用掃描電鏡(SEM)、電子探針(EPMA)和光電子能譜儀(XPS)研究了鍍錫量為2.8、5.6、8.4和11.2g/m2的等差鍍錫量板材經(jīng)中性鹽霧試驗(yàn)后銹點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)、組織特征及元素含量，探宄板材間的耐蝕性差距。結(jié)果表明，隨著鍍錫量的增加，鍍錫板表而銹點(diǎn)分布由大量彌散狀向少量點(diǎn)狀轉(zhuǎn)變，銹點(diǎn)形態(tài)由樹枝狀向顆粒

2、狀過渡;表征腐蝕程度的0元素富集量顯著降低。鍍錫量由2.8g/m2增加到5.6g/m2時(shí)，鍍錫板耐腐蝕性提高明顯，5.6g/m2鍍錫量板材的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)最為明顯。關(guān)鍵詞：踱錫板;踱錫量;中性鹽霧;耐蝕性;在對(duì)鍍錫板的耐蝕性研宄過程中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了許多有益的探索，并取得了一定的成果。孫杰等M研宄了鈍化方式對(duì)鍍錫板耐蝕性及Cr含量的影響，并分析出電化學(xué)鈍化膜的耐蝕性要明顯高于化學(xué)鈍化膜?？稻S鈞等［7-8］使用XPS等儀器研究了鈍化膜中Cr的價(jià)態(tài)和分布對(duì)耐蝕性能的影響。徐永林m、黎敏等分別對(duì)鍍錫板的耐蝕性分析方法和鍍錫板結(jié)構(gòu)層的耐蝕性能做了分析研宄。

3、這些研宄為后續(xù)鍍錫板生產(chǎn)制造工藝的改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)O但鍍錫板在使用過程中，其耐蝕性通常是作為一個(gè)整體來(lái)考量的，而不是鈍化層、鍍錫層和基板耐蝕能力的簡(jiǎn)單疊加；同時(shí)，鍍錫板在使用過程中，常根據(jù)所接觸內(nèi)容物的成分、酸堿度來(lái)選取適當(dāng)鍍錫量的鍍錫板材作為基料，這就需要對(duì)不同鍍錫量板材之間的耐蝕能力有較為明確的判斷，減少浪費(fèi)，降低成本。因此,整體研宄鍍錫板的耐蝕性，比較分析不同鍍錫量板材之間的耐蝕性差距，具有非常重要的實(shí)際意義。木工作以不同鍍錫量板材經(jīng)過中性鹽霧試驗(yàn)后的樣品為研究對(duì)象，使用掃描電鏡（SEM）、電子探針（EPMA）和光電子能譜儀（XPS）等檢測(cè)設(shè)

4、備對(duì)鹽霧試驗(yàn)后鍍錫板表面銹點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)和組織特征進(jìn)行分析研究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行定性的解釋，最后綜合評(píng)定等差鍍錫量板材的耐腐蝕性能。1實(shí)驗(yàn)部分1.1實(shí)驗(yàn)材料及樣品處理實(shí)驗(yàn)樣品取自北方某大型鋼鐵公司冷乳廠鍍錫線生產(chǎn)的普通商用鍍錫鋼板，鍍錫量分別為2.8、5.6、8.4和11.2以!11。樣品鍍錫之后的鈍化工藝基本一致，具體工藝參數(shù):鈍化電流密度3A/dm，鈍化溫度42°C，鈍化液Na2Cr207溶液質(zhì)量濃度為20?25g/L，pH值4.2?4.4，鈍化時(shí)間3s。進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)的鹽霧實(shí)驗(yàn)箱型號(hào)為Q-F0G,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和流程按照GB/T20854—

5、2007《金屬和合金的腐蝕循環(huán)暴露在鹽霧、“干”和“濕”條件下的加速試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行［11］。具體實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置為:0.085mol/L的NaCl溶液;環(huán)境溫度40°C;鹽水pH值6.5~7.5;實(shí)驗(yàn)時(shí)間2h;樣品擺放傾斜角度75°。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后去離子水柔和清洗鍍錫板表面，然后使用冷風(fēng)機(jī)吹干放于干燥柜內(nèi)室溫保存。1.2實(shí)驗(yàn)儀器S-3400NTT型場(chǎng)發(fā)射電鏡（日本日立公司）：EPMA-1720型電子探針（EPMA,H本島津公司生產(chǎn)）；ThermofisherESCALAB250Xi型光電子能譜儀（XPS,賽默飛世爾科技公司）。2結(jié)果與分析2.1等差鍍錫量

6、鍍錫板中性鹽霧腐蝕SEM分析觀察鹽霧試驗(yàn)后樣品，鍍錫量為2.8和5.6g/m的板材表面目視可見較多呈彌散狀分布的銹點(diǎn)，鍍錫量為8.4和11.2g/m的板材表而銹點(diǎn)較少，在局部呈現(xiàn)點(diǎn)狀分布。將樣品放在掃描電鏡下觀察如圖1所示。從圖1可以看出，隨著鍍錫量的增加，板材銹點(diǎn)處的形貌發(fā)生明顯變化。鍍錫量較低時(shí)，銹點(diǎn)處“長(zhǎng)大”明顯，呈現(xiàn)樹枝狀分布（主要指2.8和5.6g/m,8.4g/m也有但較少)；鍍錫量較高時(shí)，銹點(diǎn)處多呈顆粒狀，“長(zhǎng)大”不明顯(主要指8.4和11.2g/m)。這主要是因?yàn)殄冨a量的增加使得錫在基體表面的覆蓋率提高，孔隙率下降，漏鐵點(diǎn)減少，從

7、而減少了銹點(diǎn)“生長(zhǎng)”所需鐵元素的獲取通道。對(duì)原始樣品的孔隙率測(cè)量結(jié)果也充分證明丫論斷：當(dāng)鍍錫量為2.8g/m時(shí)，孔隙率測(cè)量值為7.6mg/dm,而當(dāng)鍍錫量達(dá)到11.2g/m時(shí)，孔隙率迅速降低為1.9mg/dm,降幅接近75%;鍍錫量為5.6和8.4g/m時(shí)的孔隙率測(cè)量值分別為5.1和3.4mg/dm。使用EDS對(duì)銹點(diǎn)成分進(jìn)行半定量分析測(cè)量(加速電壓15kV),測(cè)景位置為圖1黑點(diǎn)標(biāo)志，結(jié)果見表1。悶1鍍錫板材鹽霧試騎后SEM形貌悶Fig.1TheSEMmorphologyoftinplateaftersaltspraytest(a)2.8g/m2;

8、(b)5.6g/m2;(c)8.4g/m2;(d)11.2g/m2。分析表1可以看出，隨著鍍錫量的逐漸增加，銹點(diǎn)的主要成分元素沒有發(fā)生改