不同镀制品耐蚀性的研究【字数:12204】
镀制钢板因有镀层覆盖及其牺牲保护的功能,使用寿命较一般热轧或冷轧钢品长。在一定的环境下,如镀层均匀,则镀制钢板的寿命与镀层厚度成正比。但是即使是镀锌量相同的钢板,例如,在都市及工业地区,空气中含有二氧化硫气体,可使落在镀层上在不同的环境下,寿命也会大幅的变的雨水或露水呈酸性,因此寿命会缩短。另在沿海地带因有盐分,腐蚀速率更快,寿命更受影响。本文主要通过控制不同酸碱环境,来对比不同镀层量及不同种类的镀制钢板的耐腐蚀性。通过中性盐雾试验和耐酸碱试验来测试镀制钢板的腐蚀速率,对比分析从而得出不同镀层量、种类的钢板耐腐蚀性能的特点。在中性环境下,不同种类的钢板不同位置的耐蚀性各有差异。GL钢品耐碱能力最差,不适宜用于碱性环境。GI钢品耐酸能力最差,不适宜用于酸性环境。
目 录
1.绪论 1
1.1镀制钢品的应用与发展 1
1.2镀制钢品的镀层工艺 1
1.2.1连续热浸镀工艺 1
1.2.2电镀工艺 2
1.2.3热浸镀工艺的优点 2
1.3镀制钢品耐蚀原理 2
1.3.1覆盖隔绝原理 2
1.3.2替代腐蚀原理 2
1.4本文主要研究内容及研究意义 3
1.4.1研究内容 3
1.4.2研究意义 3
2.实验材料和实验方法 4
2.1实验材料的选取 4
2.2实验方法 4
2.2.3中性盐雾试验的样板 6
2.2.4耐酸碱试验 8
2.3实验所用的设备 8
3.不同镀制别钢板在中性环境下耐蚀性的研究 10
3.1.板面区域在中性环境下耐蚀性的研究 10
3.2切边区域在中性环境下耐蚀性的研究 11
3.3折弯位置在中性环境下耐蚀性的研究 13
3.4本章小结 15
4.不同镀制别钢板在酸碱环境下耐蚀性的研究 16
4.1三种样板不同碱性环境下耐碱性的研究 16
4.1.1三种样板在PH=10的环境下耐碱性的研究 16
4.1.2三种样板在PH=12的环境下耐碱性的研究 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.1.3三种样板在PH=14的环境下耐碱性的研究 18
4.2耐碱性试验结论 19
4.3三种样板在酸性环境下耐酸性的研究 20
4.4本章小结 22
5.结语 23
参考文献 24
致谢 251.绪论
1.1镀制钢品的应用与发展
作为工业建设中最重要的基础材料,钢材的腐蚀和磨损一直是困扰人们的主要问题。由于腐蚀和磨损都始于金属表面,所以采用表面工程技术进行表面改性已成为材料科学最活跃的前沿领域之一,钢材表面改性后,可以延长钢材使用寿命、提高经济效益和社会效益[1]。
在科技发展迅猛的时代,国内外发展热浸镀技术已然成为了一种潮流和趋势。在技术不断地发展成熟的同时,热浸镀制品在不同的应用领域都表现出了愈加明显的优良性能,进而逐渐取代了传统材料,在降低企业生产经营成本的同时,同时也降低了钢材因为锈蚀、磨损而造成的经济损失。因而,热浸镀制钢品受到了企业经营者的青睐[2]。
因热浸镀工艺处理的优良特性,未来其发展空间巨大。目前,国内外已在热浸镀技术创新领域有所成效,并在不断的合作交流中促进了热浸镀技术的发展与进步[2]。
1.2镀制钢品的镀层工艺
镀制钢板的镀层工艺主要可分为热浸镀法与电镀法两种。
1.2.1连续热浸镀工艺
连续热浸镀锌法即将钢卷连续浸渍在盛有熔融锌液的镀槽中镀锌。工艺流程包括以下三个制程。
前处理退火制程,将冷轧钢卷去除残留在板面上的油污或杂质,再进行退火软化以提高加工性。前处理退火制程可再分为下列四个温度区域。
在预热炉区将钢卷的温度先加热至约250℃,利用废气生热,渐次加温,可节省能源。在非氧化炉区将钢卷急剧加热到600680℃,以去除钢卷表面的残油,油污及杂质,提高钢卷表面的清洁度,从而增进镀锌层的附着性。在加热及均温炉区使钢卷在含有515%氢气的还原性气体中以720850℃退火,从而使进过冷间轧延的全硬钢板进行再结晶而软化。之后,将经退火软化的钢板用15%H2的HNx气体吹射冷却,再经过时效处理区,同时内有电热器使钢板保持在450℃的温度,有利于钢板中的过饱和碳含量充分析出以防止后续的时效现象。
镀锌制程是将前处理过的钢卷浸入熔融的(约460℃)锌槽中,用锌槽上方的气刀来调整镀层量。镀锌后的钢板在冷却后进行调整或整平处理,也可应需求进行表面锌花调整或镀层合金化处理。
最后化成处理干燥制程是将镀锌后的钢卷施以铬酸或耐指纹皮膜化成处理或涂油,可以有效地防止白锈的生成。化成处理是用化学或电化学处理金属表面。其目的有改进耐蚀性,涂装附着性,金属着色,及化学研磨等作用[1]。经干燥后再按需要剪切与否,从而获得成品。
1.2.2电镀工艺
电镀法是指将热轧酸洗钢卷或冷轧钢卷连续送入镀槽中,通过电化学来镀锌。工艺流程包括以下三个制程。
前处理制程,在镀锌前对热轧钢卷或冷轧钢卷进行脱脂,清洗,酸洗等处理。使其表面干净无杂质。电镀制程即将表面清洁的钢卷送入电镀槽进行双面等厚,双面差厚电镀或单面电镀。最后化成处理制程,将电镀后的钢卷清洗,去除其表面的电解液后化成处理或涂油处理或涂耐指纹药剂,从而提高其耐蚀性。钢卷经过干燥后再按需要剪切与否,从而获得成品。
1.2.3热浸镀工艺的优点
热浸镀工艺加工技术可以说是新时代当中的新型加工方法,不仅赋予了产品更加上层的质量,还使得产品的使用范围更加广泛。热浸镀制钢品有生产工艺流程短、力学性能优异、能耗小、原材料价格低廉等优点。经久耐用也是热镀锌产品的一个优势。通过这样的加工工艺技术而制成的产品,往往拥有十分优良的品质以及性能,一般情况下在二十年内都不用修补。不仅如此,由于材质比较特殊,镀层的持久性十分稳定可靠。
目 录
1.绪论 1
1.1镀制钢品的应用与发展 1
1.2镀制钢品的镀层工艺 1
1.2.1连续热浸镀工艺 1
1.2.2电镀工艺 2
1.2.3热浸镀工艺的优点 2
1.3镀制钢品耐蚀原理 2
1.3.1覆盖隔绝原理 2
1.3.2替代腐蚀原理 2
1.4本文主要研究内容及研究意义 3
1.4.1研究内容 3
1.4.2研究意义 3
2.实验材料和实验方法 4
2.1实验材料的选取 4
2.2实验方法 4
2.2.3中性盐雾试验的样板 6
2.2.4耐酸碱试验 8
2.3实验所用的设备 8
3.不同镀制别钢板在中性环境下耐蚀性的研究 10
3.1.板面区域在中性环境下耐蚀性的研究 10
3.2切边区域在中性环境下耐蚀性的研究 11
3.3折弯位置在中性环境下耐蚀性的研究 13
3.4本章小结 15
4.不同镀制别钢板在酸碱环境下耐蚀性的研究 16
4.1三种样板不同碱性环境下耐碱性的研究 16
4.1.1三种样板在PH=10的环境下耐碱性的研究 16
4.1.2三种样板在PH=12的环境下耐碱性的研究 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.1.3三种样板在PH=14的环境下耐碱性的研究 18
4.2耐碱性试验结论 19
4.3三种样板在酸性环境下耐酸性的研究 20
4.4本章小结 22
5.结语 23
参考文献 24
致谢 251.绪论
1.1镀制钢品的应用与发展
作为工业建设中最重要的基础材料,钢材的腐蚀和磨损一直是困扰人们的主要问题。由于腐蚀和磨损都始于金属表面,所以采用表面工程技术进行表面改性已成为材料科学最活跃的前沿领域之一,钢材表面改性后,可以延长钢材使用寿命、提高经济效益和社会效益[1]。
在科技发展迅猛的时代,国内外发展热浸镀技术已然成为了一种潮流和趋势。在技术不断地发展成熟的同时,热浸镀制品在不同的应用领域都表现出了愈加明显的优良性能,进而逐渐取代了传统材料,在降低企业生产经营成本的同时,同时也降低了钢材因为锈蚀、磨损而造成的经济损失。因而,热浸镀制钢品受到了企业经营者的青睐[2]。
因热浸镀工艺处理的优良特性,未来其发展空间巨大。目前,国内外已在热浸镀技术创新领域有所成效,并在不断的合作交流中促进了热浸镀技术的发展与进步[2]。
1.2镀制钢品的镀层工艺
镀制钢板的镀层工艺主要可分为热浸镀法与电镀法两种。
1.2.1连续热浸镀工艺
连续热浸镀锌法即将钢卷连续浸渍在盛有熔融锌液的镀槽中镀锌。工艺流程包括以下三个制程。
前处理退火制程,将冷轧钢卷去除残留在板面上的油污或杂质,再进行退火软化以提高加工性。前处理退火制程可再分为下列四个温度区域。
在预热炉区将钢卷的温度先加热至约250℃,利用废气生热,渐次加温,可节省能源。在非氧化炉区将钢卷急剧加热到600680℃,以去除钢卷表面的残油,油污及杂质,提高钢卷表面的清洁度,从而增进镀锌层的附着性。在加热及均温炉区使钢卷在含有515%氢气的还原性气体中以720850℃退火,从而使进过冷间轧延的全硬钢板进行再结晶而软化。之后,将经退火软化的钢板用15%H2的HNx气体吹射冷却,再经过时效处理区,同时内有电热器使钢板保持在450℃的温度,有利于钢板中的过饱和碳含量充分析出以防止后续的时效现象。
镀锌制程是将前处理过的钢卷浸入熔融的(约460℃)锌槽中,用锌槽上方的气刀来调整镀层量。镀锌后的钢板在冷却后进行调整或整平处理,也可应需求进行表面锌花调整或镀层合金化处理。
最后化成处理干燥制程是将镀锌后的钢卷施以铬酸或耐指纹皮膜化成处理或涂油,可以有效地防止白锈的生成。化成处理是用化学或电化学处理金属表面。其目的有改进耐蚀性,涂装附着性,金属着色,及化学研磨等作用[1]。经干燥后再按需要剪切与否,从而获得成品。
1.2.2电镀工艺
电镀法是指将热轧酸洗钢卷或冷轧钢卷连续送入镀槽中,通过电化学来镀锌。工艺流程包括以下三个制程。
前处理制程,在镀锌前对热轧钢卷或冷轧钢卷进行脱脂,清洗,酸洗等处理。使其表面干净无杂质。电镀制程即将表面清洁的钢卷送入电镀槽进行双面等厚,双面差厚电镀或单面电镀。最后化成处理制程,将电镀后的钢卷清洗,去除其表面的电解液后化成处理或涂油处理或涂耐指纹药剂,从而提高其耐蚀性。钢卷经过干燥后再按需要剪切与否,从而获得成品。
1.2.3热浸镀工艺的优点
热浸镀工艺加工技术可以说是新时代当中的新型加工方法,不仅赋予了产品更加上层的质量,还使得产品的使用范围更加广泛。热浸镀制钢品有生产工艺流程短、力学性能优异、能耗小、原材料价格低廉等优点。经久耐用也是热镀锌产品的一个优势。通过这样的加工工艺技术而制成的产品,往往拥有十分优良的品质以及性能,一般情况下在二十年内都不用修补。不仅如此,由于材质比较特殊,镀层的持久性十分稳定可靠。
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