合金化鍍鋅鋼板鈍化工藝的研究及應用

1　前　言
       合金化熱鍍鋅鋼板表面的Zn-Fe合金鍍層具有優異的涂著性,也具有良好的耐蝕性。但在涂漆狀態下使用時,漆層并非完全致密,存在著眾多的微孔,外界的液態腐蝕介質會滲透進去,到達漆層與Zn-Fe合金鍍層的交界面,形成縫隙腐蝕(氧的濃差腐蝕)。由于縫隙腐蝕具有很強的侵蝕性,Zn-Fe合金鍍鋅層對它的抵御能力不夠，不能滿足用戶對合金化鍍鋅板制造鐵路車輛的耐蝕性要求。按武鋼現行國外鈍化工藝處理的合金化鍍鋅板,雖能對此有所改善,亦不能滿足用戶的需要。
       為了使合金化鍍鋅板這種高效鋼材更高效,滿足用戶需求,以武鋼鋼研所為主開展實驗室研試,建立了命名為WXDⅢ的新型鈍化工藝,生成的鈍化膜作為合金化鍍鋅層與涂漆層之中介層,在保持優良涂著性的前提
下,使“鈍化膜+涂漆層”的耐蝕性得到大幅度提高。隨后,鋼研所與冷軋廠共同進行了用WXDⅢ鈍化液處理合金化鍍鋅帶鋼的工業性試驗,試制出WXDⅢ鈍化合金化鍍鋅鋼卷340噸,并配合用戶長沙重型機器廠用以制造YZ22型鐵路客車。研試及應用取得了滿意的結果。
2　實驗室試驗方法
2.1　試片表面凈化處理
       將武鋼冷軋廠生產的未經鈍化處理的合金化鍍鋅板,剪切成規格(單位mm)為50×100的試片,并在一角鉆孔后,按如下步驟進行表面凈化處理:
       丙酮擦洗→MgO糊漿刷洗→自來水沖刷→去離子水漂洗(2道)→無水乙醇漂洗→濾紙吸干,冷風吹干。
2.2　鈍化工藝流程及試驗裝置
       為使試驗條件盡可能接近工業生產條件,實驗室鈍化試驗的工藝流程定為:
       鈍化液浸漬→熱風烘干。
       鈍化試驗裝置見文獻[1]。
2.3　油漆的涂刷
       將云母氧化鐵底漆調勻,用毛刷涂在試片一面90%長度的面積上。涂漆部位為考核部位,其余部位作參考。
2.4　性能檢驗
       用中性鹽霧試驗來檢驗“鈍化膜+涂漆層”的耐蝕性和涂著性。試驗在“YQ-25D”型氣流式鹽霧箱內進行。主要試驗條件是:(1)NaCl濃度5%±0.5%;(2)鹽霧沉降率1～2ml/h*80cm2;(3)試驗以連續噴霧8h,停止噴霧閉箱自然冷卻       16h為一周期,周而復始地進行;(4)每周期末檢查試片狀態時，為區分NaCl沉積物與白銹,先用去離子水輕輕沖洗試片表面,溶掉NaCl。此外,用劃圈試驗和沖擊試驗來檢驗干燥漆層的附著性。
3　鈍化液配方的探求
3.1　鈍化液組分的選擇
       鑒于三氧化鉻CrO3是鍍鋅層鈍化技術領域中公認為較好的鈍化劑,決定選用之。
       除鈍化劑外,附加劑的種類、含量、附加劑與鈍化劑之間以及各附加劑之間的交互效應,是影響鈍化效果的關鍵。國內外有關文獻曾分別介紹甲、乙、丙等化學劑,在加速成膜反應、增進溶液浸潤性、增強鈍化膜耐蝕性、改善鈍化膜與涂料的附著性、維持鈍化液性能穩定等方面,具備各有側重、程度不等的作用。本課題的前身選用甲、乙、丙三種化學劑作為附加劑,成功地研究出適用于連續鍍鋅鋼帶、鋼絲的WXDⅠ鈍化工藝[1]。為此,仍以這三種化學劑作為附加劑。
       待研制的WXDⅢ鈍化工藝針對的基材不是純Zn層而是Zn-Fe合金層(其中含Fe 10%左右),鈍化后還要進行涂漆這一后步處理,鈍化膜將不是
       在裸露狀態下而是在基材與涂漆層的夾層中低御腐蝕。結合這些特點來探求溶液四組分含量的*佳比例和*佳濃度,以確定*佳配方,就成為本項研究的主要內容。