水基环保型工序间防锈工艺研究

1144766066 · 发表于 2022-4-10 10:45:12

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雅宝题库解析：
钢铁零件在机械加工及后续工序中，受大气环境中温度、湿度以及空气介质的影响，易出现锈蚀，严重的锈蚀可能会影响零件电镀、喷漆等后续工序的表面质量。随着环保意识的增强，迫切需要寻找一种高效、环保、价廉的水基防锈剂。本文研究了通过多种尝试配制了环保型的水基工序间防锈液，通过正交试验优选确定了防锈液的成分及防锈液使用的工艺参数。对防锈液的理化性能进行了测试，并通过多种测试方法对防锈液在金属表面形成膜层的性能进行了考察。通过膜层的微观形貌和电化学行为，对防锈液在金属表面形成膜层的防锈机制进行了分析。试验结果表明：在pH值在7~8之间时，Zn2+的浓度受到严格的限制，能起到的作用很小。钛溶胶和硅溶胶与复配缓蚀剂溶液共同使用时，会破坏溶胶的稳定，产生沉淀。水玻璃与缓蚀剂复配的溶液可以在基材表面形成一层粗糙多孔的沉淀膜层，但水玻璃稳定存在所需的pH值远高于防锈液的使用范围，在pH为7~8之间时，水玻璃不能稳定存在。由0.1g/L植酸、0.2g/L生物缓蚀剂、10mg/L稀土和1.5mg/L表面活性剂组成的防锈液，在金属表面形成的膜层具有良好的防护能力。表面膜层的存在使得试样在发生重叠接触时不存在电偶腐蚀现象，并且可以经受过实验室条件下腐蚀性气氛的侵蚀，能在30天内不出现锈蚀。防锈液对后续的各步工序的影响可以忽略，并且膜层的褪除可以在除油的过程中完成。防锈液不仅可用于工序间防锈，还可以作为气密性检查的工作介质，其使用不会对工件造成任何腐蚀。防锈液不含对环境及人体有害的成分，具有良好的环保性。防锈液在金属表面形成膜层的性能受植酸、稀土和生物缓蚀剂的共同影响，而表面活性剂对膜层的性能没有明显的影响。植酸与钢铁表面游离的Fe2+通过络合形成一层致密的单分子保护膜，生物缓蚀剂以化学吸附的形式牢固地吸附于金属表面，形成吸附保护膜，植酸和生物缓蚀剂通过基团之间的价键结合可以协同作用，并且协同作用强于植酸与稀土之间的作用。防锈液形成的膜层其交流阻抗图谱出现有两个两个容抗弧，R2与表面吸附络合防锈膜的电阻、电容有关，出现在高频端；R1与试样在腐蚀环境中的锈蚀反应电阻Rp及双电层电容有关，出现在低频端。

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