不同厚度镀锡量板材中性盐雾耐蚀性研究

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1、不同厚度镀锡量板材中性盐雾耐蚀性研许斐范生海张发云石云光杨建炜闫松涛首钢集团有限公司技术研宄院环境保护部核与辐射安全中心北京科技大学国家材料服役安全科学中心分析不同镀锡量板材间的耐蚀性差距，有助于镀锡工艺的改进并为下游用户的选材提供数据支撑。利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和光电子能谱仪(XPS)研究了镀锡量为2.8、5.6、8.4和11.2g/m2的等差镀锡量板材经中性盐雾试验后锈点的微观结构、组织特征及元素含量，探宄板材间的耐蚀性差距。结果表明，随着镀锡量的增加，镀锡板表而锈点分布由大量弥散状向少量点状转变，锈点形态由树枝状向颗粒

2、状过渡;表征腐蚀程度的0元素富集量显著降低。镀锡量由2.8g/m2增加到5.6g/m2时，镀锡板耐腐蚀性提高明显，5.6g/m2镀锡量板材的性价比优势最为明显。关键词：踱锡板;踱锡量;中性盐雾;耐蚀性;在对镀锡板的耐蚀性研宄过程中，国内外学者进行了许多有益的探索，并取得了一定的成果。孙杰等M研宄了钝化方式对镀锡板耐蚀性及Cr含量的影响，并分析出电化学钝化膜的耐蚀性要明显高于化学钝化膜。康维钧等［7-8］使用XPS等仪器研究了钝化膜中Cr的价态和分布对耐蚀性能的影响。徐永林m、黎敏等分别对镀锡板的耐蚀性分析方法和镀锡板结构层的耐蚀性能做了分析研宄。

3、这些研宄为后续镀锡板生产制造工艺的改进奠定了基础O但镀锡板在使用过程中，其耐蚀性通常是作为一个整体来考量的，而不是钝化层、镀锡层和基板耐蚀能力的简单叠加；同时，镀锡板在使用过程中，常根据所接触内容物的成分、酸碱度来选取适当镀锡量的镀锡板材作为基料，这就需要对不同镀锡量板材之间的耐蚀能力有较为明确的判断，减少浪费，降低成本。因此,整体研宄镀锡板的耐蚀性，比较分析不同镀锡量板材之间的耐蚀性差距，具有非常重要的实际意义。木工作以不同镀锡量板材经过中性盐雾试验后的样品为研究对象，使用扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）和光电子能谱仪（XPS）等检测设

4、备对盐雾试验后镀锡板表面锈点的微观结构和组织特征进行分析研究，根据实验结果对现象进行定性的解释，最后综合评定等差镀锡量板材的耐腐蚀性能。1实验部分1.1实验材料及样品处理实验样品取自北方某大型钢铁公司冷乳厂镀锡线生产的普通商用镀锡钢板，镀锡量分别为2.8、5.6、8.4和11.2以!11。样品镀锡之后的钝化工艺基本一致，具体工艺参数:钝化电流密度3A/dm，钝化温度42°C，钝化液Na2Cr207溶液质量浓度为20〜25g/L，pH值4.2〜4.4，钝化时间3s。进行中性盐雾试验的盐雾实验箱型号为Q-F0G,实验设计和流程按照GB/T20854—

5、2007《金属和合金的腐蚀循环暴露在盐雾、“干”和“湿”条件下的加速试验》标准执行［11］。具体实验参数设置为:0.085mol/L的NaCl溶液;环境温度40°C;盐水pH值6.5~7.5;实验时间2h;样品摆放倾斜角度75°。实验结束后去离子水柔和清洗镀锡板表面，然后使用冷风机吹干放于干燥柜内室温保存。1.2实验仪器S-3400NTT型场发射电镜（日本日立公司）：EPMA-1720型电子探针（EPMA,H本岛津公司生产）；ThermofisherESCALAB250Xi型光电子能谱仪（XPS,赛默飞世尔科技公司）。2结果与分析2.1等差镀锡量

6、镀锡板中性盐雾腐蚀SEM分析观察盐雾试验后样品，镀锡量为2.8和5.6g/m的板材表面目视可见较多呈弥散状分布的锈点，镀锡量为8.4和11.2g/m的板材表而锈点较少，在局部呈现点状分布。将样品放在扫描电镜下观察如图1所示。从图1可以看出，随着镀锡量的增加，板材锈点处的形貌发生明显变化。镀锡量较低时，锈点处“长大”明显，呈现树枝状分布（主要指2.8和5.6g/m,8.4g/m也有但较少)；镀锡量较高时，锈点处多呈颗粒状，“长大”不明显(主要指8.4和11.2g/m)。这主要是因为镀锡量的增加使得锡在基体表面的覆盖率提高，孔隙率下降，漏铁点减少，从

7、而减少了锈点“生长”所需铁元素的获取通道。对原始样品的孔隙率测量结果也充分证明丫论断：当镀锡量为2.8g/m时，孔隙率测量值为7.6mg/dm,而当镀锡量达到11.2g/m时，孔隙率迅速降低为1.9mg/dm,降幅接近75%;镀锡量为5.6和8.4g/m时的孔隙率测量值分别为5.1和3.4mg/dm。使用EDS对锈点成分进行半定量分析测量(加速电压15kV),测景位置为图1黑点标志，结果见表1。闷1镀锡板材盐雾试骑后SEM形貌闷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，随着镀锡量的逐渐增加，锈点的主要成分元素没有发生改