镀锌板耐蚀试验主要包括两大类:一类是模拟腐蚀环境试验检验,如盐雾试验、老化试验、潮湿试验等;另一种试验为自然环境腐蚀试验,如各国在不同气候和地理环境的典型大气试验站进行的挂片试验。目前国内外热镀锌板材产品交货条件(或标准) 中对耐蚀性能均没有明确的要求。在五金、家电、汽车等具体行业的镀锌板用户中,用于检验或验证镀锌产品耐蚀性能的主要涉及中性盐雾试验。为了了解马钢生产的镀锌产品的耐蚀性能,在生产线稳定后,搜集了来自50 个钢卷的样本,其中包括10 件锌25 %铝合金镀层产品样本,进行了盐雾试验,并进行了评价。
1 试验材料和方法
样本属性:试验镀锌板基板厚度为0. 3～1. 6mm ,宽度为1 000～1 250 mm ,单面锌层重量68～158 g/ m2 产品,表面状态包括未钝化、铬酸盐钝化、未涂油、轻涂油(油品为静电涂油用矿物油P32prevox C932) 及其组合。原料牌号为SGCC ,生产流程为铁水预处理- L F 炉- CSP - 酸洗-冷连轧- 热镀锌。钝化为喷淋式,热风烘干,涂油为静电涂油。试验条件: 设备为盐雾试验箱, 型号为Q2FOG,执行标准为GB/ T10125 —1997《人造气氛腐蚀试验:盐雾试验》,试验为中性盐雾试验(NSS试验) 。样品尺寸为150 mm ×75 mm ,边缘用胶带保护,N*** 的质量浓度为(5 ±0. 1) % , PH 值为6. 5～7. 2 ,试验箱设定温度为(35 ±2) ℃,喷雾器压力设定为70～170 kPa (实际为100 kPa 左右) ,喷雾量为每80 cm2 的收集量为1. 5 ml/ h ,试验循环周期为24 h 。试验记录了出现5 %白锈和5 %红锈的时间。
2 试验结果和分析
2. 1 纯锌镀层镀锌板的耐盐雾腐蚀性能
2. 1. 1 白锈(5 %) 出现周期
在试验过程中,为了保证箱内气氛的稳定,我们采取24 h 开启一次,记录样本变化。
(1) 第1 个24 h 内,未钝化产品全部出现大面积白锈。根据后续试验发现一般2～8h 就出现5 %白锈。表面钝化产品在第二天才陆续开始出现小面积白锈,而且直到5 %红锈出现,板面也只是局部锈蚀。所有试验样本中出现5 %白锈周期***长的为5 天,该样本属性为单面锌层厚度约为100 g/m2 的钝化涂油镀锌板。
(2) 白锈出现的周期同是否涂油、锌层厚度等没有因果关系。综合上述结果,白锈出现的周期主要同是否钝化有关,是判断钝化质量特别是钝化均匀性的
1 项重要指标,从生产设备和工艺角度看,喷淋工艺受喷嘴压力、角度及钝化液自重影响,钝化层均匀性比辊涂工艺总体要差。
2. 1. 2 红锈(5 %) 出现周期
盐雾试验结果分析,横坐标为5 %红锈出现的时间,纵主坐标为单面锌层质量,次纵坐标为钝化和涂油量,钝化以0 表示未钝化,
1 表示钝化;涂油0 表示未涂油,0. 5 表示涂油量为0. 5 g/ m2 。
纯锌镀层热镀锌红锈(5 %) 周期结果
(1) 钝化同红锈周期有较强的相关性。原因主要同腐蚀进度有关,当板面出现白锈时,腐蚀反应开始消耗镀锌层,由于钝化层的保护,锌层在钝化薄弱部分才产生白锈,由于不像未钝化镀锌板产生全板面的腐蚀消耗,所以钝化处理的镀锌层对基板的阴极保护周期会更长。盐雾试验红锈出现时的形貌也证明了这一点
(2) 涂油对于耐盐雾试验结果基本没有影响。涂油是1 种物理阻隔,可以一定程度阻断空气和水对锌层的腐蚀,但盐雾试验过程的大量盐水雾很容易就冲掉表面的涂油层,使之不能起到保护作用。
(3) 镀锌板单面锌层质量大于70 g/ m2 ,无论是否钝化、涂油,盐雾试验红锈(5 %) 出现时间均不小于4天（96h 满足用户要求）
