Navorsing vir korrosieweerstand van warm gedoopte Galvalume Coating

Warm gedompelde Zn55Al1.6Si galvalume-bedekkings is wyd gebruik in baie velde soos die motorindustrie, skeepsbou, masjinerie-industrie, ens., nie net as gevolg van die beter anti-korrosiewe werkverrigting as dié van sinkbedekking nie, maar ook aan die lae koste daarvan (die prys van Al is tans laer as dié van Zn). Skaars aardes soos La kan skaalgroei belemmer en skaaladhesie verhoog, dus is hulle gebruik om staal en ander te beskerm metaal legerings teen oksidasie en korrosie. Daar is egter net min literatuur gepubliseer oor die aanwending van La in warm gedoopte galvalume-bedekking, en in hierdie artikel is die effekte van die La-byvoeging op korrosiebestandheid van die warm gedompelde galvalume-bedekking ondersoek.

Eksperimentele

[1] Warmdoop

Warm gedompelde Zn-Al-Si-La-legeringsbedekkings wat 0,0.02gew.%, 0.05gew.%, 0.1gew.% en 0.2gew.% La bevat, is op Ф 1 mm sagte staaldraad toegedien. Die proses was soos volg: skoonmaak om roes en smeer te verwyder deur supersoniese golwe (55 °C)→skoonmaak deur water→ vloeiend (85 °C)→droging (100~200 °C) warmdip (640~670 °C, 3 ~ 5 s).

[2]Gewigsverliestoets

Die gewigsverliestoets is gemeet deur koperversnelde asynsuur-soutspuittoets (CASS) en onderdompeling-korrosietoetse wat in 'n soutspuitkamer en 3.5% NaCl-oplossing uitgevoer is. Na die toetse is die korrosiewe produkte deur meganiese middele verwyder, met lopende water afgespoel, dan deur koue-blaaslug gedroog en die gewigsverlies gemeet deur elektroniese skaal. In beide gevalle, drie parallel monsters is gemaak om meer presiese resultate te kry. Die toetstyd was 120 uur vir CASS-toets en 840 uur vir onderdompelingstoets.

[3]Elektrochemiese toets

Elektrochemiese toets is uitgevoer deur IM6e elektrochemiese werkstasie wat deur Duitsland verskaf is, met platinumplaat as teenelektrode, versadigde kalomelelektrode as verwysingselektrode, en warm gedompelde Zn-Al-Si-La-bedekkings sagtestaaldraad as werkelektrode. Die korroderende medium was 3.5% NaCl-oplossing. Die oppervlak wat aan die toetsoplossing blootgestel is, was 1cm2. Elektrochemiese impedansie spektroskopie (EIS) metings is uitgevoer met die frekwensie reeks van 10 kHz tot 10 mHz, die breedte van die sinusvormige spanningsein was 10 mV (wgk). Swak polarisasiekrommes is aangeteken by die spanningsreeks van -70 mV tot 70 mV, was die skanderingtempo 1 mV/s. In beide gevalle het die eksperiment nie begin voordat die korrosiepotensiaal stabiel gebly het nie ('n variasie van minder as 5 mV in 5 min).

[4]SEM- en XRD-studies

Oppervlakmorfologieë van die monsters is deur SSX-550 skandeerelektronmikroskoop (SEM) ondersoek na die korrosietoetse in die soutspuitkamer en 3.5% NaCl oplossing. Die korrosieprodukte wat op die oppervlak van die monsters in die soutbespuiting en 3.5% NaCl-oplossing gevorm is, is getoets met PW-3040160 X-straaldiffraksie (XRD).

Resultate en bespreking

[1] Korrosiebestandheid
[1.1] Gewigsverlies
Fig.1 illustreer die resultate van die gewigsverliestoetse in die soutsproeikas en 3.5% NaCl-oplossing. Die korrosietempo van die monsters het in beide gevalle eerstens afgeneem met toenemende La-inhoud tot 0.05 gew.% en dan toegeneem met verdere toenemende La-inhoud. Daarom is die beste korrosiebestandheid ervaar in die bedekkings wat 0.05 gew.% La bevat. Daar is gevind dat tydens die onderdompelingstoets rooiroes die vroegste op die 0wt.%La-bedekkingsoppervlak in 3.5% NaCl-oplossing gevind is, maar totdat die dompeltoets geëindig het, was daar geen rooiroes op die 0.05wt.% La-bedekkingsoppervlak .

2.1.2 Elektrochemiese toets

Fig.2 toon swak polarisasiekurwes vir Zn-Al-Si-La-legeringsbedekkings in 3.5% NaCl-oplossing. Dit kan gesien word dat die vorm van swak polarisasiekrommes min verskille getoon het, en die korrosieproses van alle soorte legeringsbedekkings is deur katodiese reaksie beheer. Die Tafel-pasresultate gebaseer op die swak polarisasiekurwes in Fig.2 word in Tabel 1 aangebied. Soortgelyk aan die gewigsverliestoets, is daar ook gevind dat die korrosiebestandheid van die galvalume-bedekking verbeter kan word deur klein byvoeging van La en die minimum korrosietempo is verkry met 0.05 gew.% La.

Fig.3 verteenwoordig die Nyquist-diagramme wat aangeteken is vir bedekkings met verskillende hoeveelhede La-toevoeging wat vir 3.5 uur aan 0.5% NaCl-oplossing blootgestel is. In alle gevalle was daar twee boë wat twee-tydkonstantes beteken het. Die een wat teen hoë frekwensie verskyn het die diëlektriese kenmerk van die allooibedekking verteenwoordig, terwyl die een teen lae frekwensie ooreenstem met dié van die sagte staalsubstraat in die porieë (dws Bedekkingsdefekte). Soos die La-toevoeging toegeneem het, het die deursnee van die hoëfrekwensieboog toegeneem, hierdie effek was meer uitgesproke in die geval van Zn55Al1.6Si0.05La-legeringsbedekking. Met verdere verhoging van die La-inhoud het die deursnee van hoëfrekwensieboog egter omgekeerd afgeneem. Intussen het die middelpunt van al die boë na die vierde kwadrant geleun, wat aandui dat die verspreidingseffek op die elektrode-oppervlak plaasgevind het. Onder hierdie toestand kan beter resultate verkry word deur CPE (konstante fase-element) te gebruik in plaas van suiwer kapasitansie wat gedemonstreer is deur ander navorsingsgroepe.