钢铁零件工序间水基防锈技术研究

admin · 发表于 2022-9-5 11:30:22

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雅宝题库解析：
部分在加工过不能立刻进入下一道工序的钢铁零件需要施加一定的防锈措施来进行工序间存放。而在机械加工业高度重视环保技术、节能减排的今天，对钢铁零件表面工序间油脂防锈的替代技术（水基防锈技术）研发就显得非常重要。本文研究了通过对工序间零件存放腐蚀环境的模拟，分别以硅烷稀土金属盐复合体系以及植酸硅酸盐复合体系为水基防锈剂的研究对象，通过多轮的正交及平行试验研究了溶液组分及相关工艺对钢铁零件工序间防锈性能、电化学行为以及微观形貌的影响，并对零件的工序间腐蚀行为进行了观察分析。试验结果表明：硅烷KH550和硅烷KH560在经过1~6h的水解后，溶液中会保持较高的水解产物含量。而随着溶液中KH550、KH560浓度的提高，在钢铁零件表面形成的硅烷膜层厚度也相应提高，对基材表面的覆盖能力增强，试样表面阻抗弧半径增大，工序间防锈性能提高，但是试样表面的腐蚀电位和电流在3.5%的NaCl溶液中没有明显的变化。而在10%的KH560水解液中加入Y(NO3)3可以比加入Ce(NO3)3对钢铁零件起到更好的工序间防锈效果。随着溶液中Y(NO3)3浓度的提高，钢铁零件的表面被Y(NO3)3氧化生成有防护效果的氧化膜层，使得试样表面阻抗弧半径增大，Ecorr正移，Icorr变小，防锈性能提高。同时经过对复合Y(NO3)3的KH560膜层的腐蚀行为观察发现，试样的腐蚀随着腐蚀介质的渗透首先在膜层底部发生，随着腐蚀产物的增多，膜层发生破裂和剥离，随之腐蚀速率较快，膜层大面积破裂、剥落。植酸对钢铁零件的防锈能力会随着浓度提高而提高。同时，用植酸溶液处理钢铁零件时，防锈性能会随着处理时间的延长或温度的升高出现而先提高后降低的情况。因此植酸处理钢铁零件的最佳工艺条件是：溶液温度50℃，处理时间10min。植酸与硅酸盐的复合膜层性能则受到植酸浓度、硅酸盐浓度、溶液温度和处理时间的影响。植酸浓度的提高会使膜重增加，Ecorr变正，防锈性能提高，并且试样表面的含量P的植酸螯合物堆积也随之增加。硅酸盐浓度的提高会使试样表面边等平整均匀，Ecorr变正，膜层的防锈性能提高。同时温度的提高和处理时间的延长都能提高膜层的防锈性能，并使膜层表面产生硅酸钠的结晶。植酸与硅酸盐的复合膜层在湿热环境中会被凝露溶解带走，从而在试样表面形成膜层的缺陷，继而发生腐蚀。

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