耐候钢锈层稳定化的表面处理技术

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1、万方数据第26卷第2期2014年6月武汉工程职业技术学院学报JournalofWuhanEngineeringInstitIlteVoI．26No．2J∞e2014耐候钢锈层稳定化的表面处理技术刘建容张万灵何锐(武汉钢铁(集团)公司研究院湖北武汉：430080)摘要以09CuPCrNi耐候钢为基板，采用周浸腐蚀试验的方法，对研制的锈层稳定化表面处理剂进行了性能试验，结果表明，在3％氯化钠溶液的周浸试验中，经过锈层稳定化处理的耐候钢腐蚀率小于未处理样，经过表面复合处理剂处理的试样，经720小时的试验，腐蚀率基本达到了稳定，而裸样到1486小时尚未稳定，说明锈

2、层稳定化表面处理效果明显。关键词耐候钢；锈层稳定化处理；周浸腐蚀中图分类号：TGl74．42文献标识码：A文章编号：1671—3524(2014)02—0016—04大气腐蚀是造成产品、设备、装置、结构件等早期失效与破坏的重要原因。每年因大气腐蚀造成的经济损失约占国民经济年总值的1％～2％[1]，其损失极为惊人。在大气自然环境下，耐候钢相对于普碳钢来说具有良好的耐大气腐蚀性能，主要原因是经过长期大气曝晒，在其表面上形成了稳定致密的保护性锈层[2。3]。耐候钢的最佳使用方式应该是裸露使用，但耐候钢在自然环境中要完成锈层的稳定化需要相当长的时间[4—6]，在形

3、成稳定化锈层之前，常常出现早期锈液流挂与飞散污染周围环境的现象，导致在城市近郊和城区使用时用户难以接受。特别是在含有C1一的海洋性大气中，由于Cl一的作用，耐候钢表面的保护性稳定锈层生成会更加困难，所需时间将会更长。对耐候钢表面进行锈层的稳定化处理，可以缩短耐侯钢早期使用阶段形成稳定化锈层的时间。本文为了获得一种表面锈层稳定化处理剂，进行了锈层稳定化表面复合处理剂的研究。1实验方法研制的表面锈层稳定化处理剂及各组分的作用如表1。采用周浸腐蚀试验方法，对表面锈层稳定化处理剂的效果进行检验，试验基板采用09CuPCrNi钢，化学成分为C0．07％、Sio．40

4、％、Mn0．35％、Po。085％、So。001％、Cuo．32％、Cr0．49％、Nio．25％，试样加工成50mm×100mm×4mm，表面磨光，Ra为3．2肚m。采用刷涂的方式制样，以裸样作对比，进行4个周期的周浸腐蚀试验，每周期每种试样平行样3片。制样前首先进行除油、称重、量尺寸等常规处理。表l表面复合处理剂配方及各组分的作用周浸腐蚀试验条件：试验溶液：3％NaCl溶液，使用分析纯氯化钠与去离子水配制而成。补给液与试验溶液相同。温度：45±2℃。湿度：70±5％RH。每一循环周期：60±3min，其中浸润时间：12±1．5min。烘烤后试样表面最高

5、温度：70±10℃。试验结束后，腐蚀产物的清除采用1：1的盐酸(}Ia含量为37％)+3％六次甲基四胺。温度50℃左右。2试验结果与分析2．1周浸试验结果周浸腐蚀试验后试样的表面状况见图l至图4。收稿日期：2014一02—18修回日期：2014—03—19作者简介：刘建容(1960～)，女，正高职高级工程师．E—mail：liujianrong@wisco．com．cn万方数据刘建容张万灵何锐：耐候钢锈层稳定化的表面处理技术17表面观察表明，经过处理试样的锈鼓包小于裸样，锈鼓包随着试验时间的延长而长大。所有试样的颜色正面均比反面深，反面的锈鼓包数量少于正面

6、。(a)经表面锈层稳定化处理样正面】反西】(b)裸样图l周浸试验369小时后的表面状况正面反面(a)经表面锈层稳定化处理样正面反面(b)裸样图2周浸试验720小时后的表面状况正面反面(a)经表面锈层稳定化处理样IE【丽反伯】(b)裸样图3周浸试验1080小时后的表面状况正面反面(a)经表面锈层稳定化处理样JF【自i反面(b)裸样图4周浸试验1486小时后的表面状况图5周浸试验腐蚀率与时间的变化万方数据18武汉工程职业技术学院学报周浸腐蚀试验结果(图5)表明，处理过的试样腐蚀率小于裸样，经过表面复合处理剂处理的试样，在第二个周期即720小时的时候，腐蚀率基本

7、达到了稳定，而裸样的腐蚀率仍在逐步减小。从图5中可以看到，直到试验结束(1486小时)，裸样的腐蚀率仍没稳定，这说明，在本试验条件下，裸样不能形成稳定的锈层。表面复合处理剂的主要作用是：在有一定量氯离子存在的情况下，也能促进耐候钢表面生成均匀、致密的稳定化锈层。由于表面复合处理剂不是绝缘层，可有适量的氧气和水分透过，在氧、水、处理剂的共同作用下，耐候钢正反面会快速形成一种致密的锈层，在致密锈层保护下，钢材腐蚀率大幅降低。周浸腐蚀试验结果说明锈层稳定化表面处理效果明显。试样除锈后的表面(图6)呈不均匀的蚀坑，反面的蚀坑比正面浅。这与大气曝晒试验后的试样较为相

8、似，说明周浸腐蚀试验可较好地模拟海洋大气环境腐蚀晒试验。F斯反目：