含氯融雪鹽對汽車用鍍鋅鋼腐蝕行為的影響

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1、偶第47J~--·第3期-2O14年3月含氯融雪鹽對汽車用鍍鋅鋼腐蝕行為的影響史艷華。梁平。劉峰(遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧撫順113001)[摘要]目前，對熱鍍鋅鋼板在含氯融雪鹽雪水溶液中的腐蝕行為研究不多。為此，采用浸泡和電化學(xué)方法研究了汽車用鍍鋅鋼板及裸鋼在不同氯離子含量的模擬融雪鹽雪水溶液中的腐蝕行為。結(jié)果表明：含氯融雪鹽的雪水溶液比純雪水具有更強(qiáng)的腐蝕性，隨著融雪鹽含量的增加，汽車用鍍鋅鋼腐蝕速率增加緩慢，腐蝕速率較稞鋼降低了約1倍，耐蝕性顯著提高。汽車用鍍鋅鋼在含1％cl一的雪水中發(fā)生腐蝕，表面沉積一層由Zn(OH)和Z

2、nO組成的二次腐蝕產(chǎn)物膜，對鍍鋅層的溶解起到一定的阻礙作用，但融雪鹽中的Cl一破壞了膜的穩(wěn)定性，使鍍鋅鋼在成膜．破壞一再成膜一再破壞的反復(fù)中發(fā)生腐蝕。[關(guān)鍵詞]含氯融雪鹽；腐蝕行為；鍍鋅鋼板；浸泡；電化學(xué)性能[中圖分類號(hào)]TG172．4[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1001—1560(2014)03—0053—030前言雪水取自于2012年12月份撫順地區(qū)的，雪水中含13．46mg／LSO一，6．30mg／LNO3-，3．77mg／LNU；，目前，在處理道路冰雪問題時(shí)，最有效的除冰化雪6．80mLCa，雪水的pH值為5．8，呈弱酸性。將方法之

3、一是雪前、雪后向路面撒融雪劑，我國北方廣泛鍍鋅鋼試樣放人含0～3％NaC1的雪水溶液(模擬融雪使用價(jià)格低廉的氯鹽類融雪劑，且其使用量逐年上升。鹽雪水溶液)中，平行試樣3片，室溫下浸泡7d，取出氯鹽類融雪劑(又稱化冰鹽，其成分以氯化鈉為主，也清洗后觀察其表面腐蝕形貌，浸泡后試樣用除銹液(5O含有氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等¨)能快速融化冰雪，但mL鹽酸+6g六次甲基四胺+50mL去離子水)超聲對基礎(chǔ)設(shè)施(道路、橋梁、建筑等)、路邊植被、金屬(汽波除銹3～5min后清洗，吹干，稱重，采用失重法根據(jù)車、鋼結(jié)構(gòu)、地下管線等)均會(huì)造成嚴(yán)重破壞，帶來巨大式

4、(1)計(jì)算平均腐蝕速度：的經(jīng)濟(jì)損失。而汽車用熱鍍鋅板常存在漏鍍和厚度不二二f】均等結(jié)構(gòu)缺陷心]，受氯鹽類融雪劑的腐蝕破壞較多，：St、目前對熱鍍鋅鋼板在含氯融雪鹽雪水溶液中的腐蝕行V1=8．76V／7．8(2)為尚無報(bào)道。本工作采用浸泡和電化學(xué)方法，研究了式中——平均腐蝕速度，ms／(m～·h)汽車用鍍鋅鋼板在不同氯離子含量的模擬融雪鹽雪水——年平均腐蝕速率，mm／a溶液中的腐蝕行為，探討了其腐蝕規(guī)律及機(jī)理?！嚇釉假|(zhì)量，gl試驗(yàn)——去除腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量，g——清除腐蝕產(chǎn)物時(shí)同樣尺寸同樣材料空1．1腐蝕條件白試樣的校正失重，gDX53D

5、+Z汽車用熱鍍鋅鋼尺寸為50mm×25Js——試樣面積，mmm×2mm，用環(huán)氧樹脂封樣，裸露10mm×10ITlm；清t——腐蝕時(shí)間，h洗一吹干一稱重。1．2測試分析[收稿日期]2013—08—26(1)電化學(xué)采用PARSTAT2273電化學(xué)綜合測試[基金項(xiàng)目]國家自然基金(51175240)資助系統(tǒng)：以飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，石墨為對電[通信作者]史艷華(1971一)，博士，講師，研究方向?yàn)椴臉O(尺寸為20mm×20mm×5mm)，鍍鋅鋼為工作電料電化學(xué)、腐蝕與防護(hù)技術(shù)、電鍍及化學(xué)鍍極；動(dòng)電位極化曲線測試的掃描速度為0．5mV／

6、s，電化等，電話：15040818431，E．mail：siyanhua@ya．學(xué)阻抗譜(EIS)測試的電位范圍為自腐蝕電位下擾動(dòng)hoo．eom．en±10mV，頻率為1．0×(10～～10)Hz。Voi．47No．3Mar．2014}，(2)鍍鋅層結(jié)構(gòu)與成分．采用Tescan掃描電子顯2．3電化學(xué)極化曲線微鏡觀察鍍層表面及截面形貌，采用Bruker能譜儀測鍍鋅鋼與裸鋼在1％C1一雪水溶液中浸泡7d后試鍍層成分。的極化曲線見圖3。由圖3可見：2種試樣的陰極支2結(jié)果與討論曲線規(guī)律一致，裸鋼陽極支曲線表現(xiàn)為陽極溶解，鍍鋅鋼陽極支曲線出現(xiàn)類鈍化特

7、征，維鈍與致鈍電流幾2．1鍍鋅層結(jié)構(gòu)和成分次反復(fù)，阻礙陽極溶解過程，起到緩蝕作用；經(jīng)power圖1為熱浸鋅鍍層表面及截面形貌。由圖1可suit軟件計(jì)算，鍍鋅鋼和裸鋼的自腐蝕電位分別為見：鍍層表面較為平坦，但存在較多的孔隙和劃痕，截一709．232，一539．180mV，自腐蝕電流密度分別為面形貌顯示鍍層表面有孔隙與鍍層內(nèi)相通，且明顯存3．807，8．806IxA／cm。由自腐蝕電位來看，與裸鋼相在未熔合。圖2為代表性的成分。由圖2可知：鍍鋅比，鍍鋅鋼更具有腐蝕傾向；從腐蝕動(dòng)力學(xué)角度，比較層主要成分為zn，還含有一定量的Al及Mg，這3種合二

8、者的自腐蝕電流密度可知，鍍鋅鋼的腐蝕速度約為金成分均為犧牲陽極材料，協(xié)同保護(hù)基材。裸鋼的1／2。一0．2一O·3—0-4—0．5亳一0．6一()·7—0·8—0·9(a)表面(b