بحث عن مقاومة التآكل لطلاء جالفالوم بالغمس الساخن

تم استخدام طلاء Zn55Al1.6Si galvalume المغمس على الساخن على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل صناعة السيارات وبناء السفن وصناعة الآلات وما إلى ذلك ، ليس فقط بسبب أدائه الأفضل في مقاومة التآكل من أداء طلاء الزنك ، ولكن أيضًا بسبب تكلفته المنخفضة ( سعر Al أقل من سعر Zn في الوقت الحاضر). يمكن للأتربة النادرة مثل La أن تعيق نمو الميزان وتزيد من التصاق المقياس ، وبالتالي تم استخدامها لحماية الفولاذ وغيره معدني سبائك ضد الأكسدة والتآكل. ومع ذلك ، لا يوجد سوى عدد قليل من الأدبيات المنشورة عن تطبيق La في طلاء galvalume بالغمس الساخن ، وفي هذا البحث تم التحقق من تأثيرات إضافة La على مقاومة التآكل لطلاء galvalume المغمس على الساخن.

تجريبي

[1] الغمس الساخن

تم تطبيق طلاءات سبائك Zn-Al-Si-La المغموسة على الساخن والتي تحتوي على 0,0.02wt.٪ و 0.05wt.٪ و 0.1wt.٪ و 0.2wt.٪ La على سلك فولاذي معتدل Ф 1 مم. كانت العملية على النحو التالي: التنظيف لإزالة الصدأ والتشحيم بواسطة الموجة الأسرع من الصوت (55 درجة مئوية) ← التنظيف بالماء ← التدفق (85 درجة مئوية) ← التجفيف (100 ~ 200 درجة مئوية) الغمس الساخن (640 ~ 670 درجة مئوية ، 3 ～ 5 ثوانٍ).

[2] اختبار فقدان الوزن

تم قياس اختبار فقدان الوزن عن طريق اختبار رش ملح حامض الخليك المعجل بالنحاس واختبارات التآكل بالغمر التي أجريت في غرفة رش الملح ومحلول كلوريد الصوديوم بنسبة 3.5٪. بعد الاختبارات ، تمت إزالة المنتجات المسببة للتآكل بالوسائل الميكانيكية ، وشطفها بالماء الجاري ، ثم تجفيفها بالهواء البارد وفقدان الوزن المقاس بالميزان الإلكتروني. في كلتا الحالتين ، ثلاثة باسكالralتم عمل عينات lel للحصول على نتائج أكثر دقة. كان وقت الاختبار 120 ساعة لاختبار CASS و 840 ساعة لاختبار الغمر.

[3] اختبار الكهروكيميائية

تم إجراء الاختبار الكهروكيميائي بواسطة محطة العمل الكهروكيميائية IM6e الموردة من ألمانيا ، مع أخذ لوحة البلاتين كقطب كهربائي مضاد ، وقطب كالوميل مشبع كقطب مرجعي ، وسلك فولاذي طري مغمس على الساخن Zn-Al-Si-La كقطب كهربائي عامل. كان وسط التآكل 3.5٪ محلول كلوريد الصوديوم. كانت مساحة السطح المعرضة لمحلول الاختبار 1 سم 2. تم إجراء قياسات مطيافية المعاوقة الكهروكيميائية (EIS) بمدى تردد يتراوح من 10 كيلو هرتز إلى 10 ميجا هرتز ، وكان عرض إشارة الجهد الجيبي 10 مللي فولت (rms) ، وتم تسجيل منحنيات استقطاب ضعيفة في نطاق الجهد من -70 مللي فولت إلى 70 مللي فولت ، كان معدل المسح 1 مللي فولت / ثانية. في كلتا الحالتين ، لم تبدأ التجربة حتى بقيت إمكانات التآكل مستقرة (تباين أقل من 5 بالسيارات في 5 دقائق).

[4] دراسات SEM و XRD

تم فحص الأشكال السطحية للعينات بواسطة المجهر الإلكتروني الماسح SSX-550 (SEM) بعد اختبارات التآكل في غرفة رش الملح و 3.5٪ محلول كلوريد الصوديوم. تم اختبار نواتج التآكل المتكونة على سطح العينات في رش الملح و 3.5٪ محلول كلوريد الصوديوم باستخدام حيود الأشعة السينية PW-3040160 (XRD).

نتائج ومناقشة

[1] مقاومة التآكل
[1.1] فقدان الوزن
يوضح الشكل 1 نتائج اختبارات فقدان الوزن في خزانة رش الملح و 3.5٪ من محلول كلوريد الصوديوم. انخفض معدل تآكل العينات في كلتا الحالتين أولاً مع زيادة محتوى La إلى 0.05٪ بالوزن ثم زاد مع زيادة محتوى La. لذلك ، تم اختبار أفضل مقاومة للتآكل في الطلاءات التي تحتوي على 0.05 وزن٪ La. وجد أنه أثناء اختبار الغمر ، تم العثور على الصدأ الأحمر في أقرب وقت على سطح الطلاء 0wt.٪ La في محلول كلوريد الصوديوم 3.5٪ ، ومع ذلك ، حتى انتهاء اختبار الغمر ، لم يكن هناك صدأ أحمر على سطح الطلاء 0.05٪. .

2.1.2 الاختبار الكهروكيميائي

يوضح الشكل 2 منحنيات الاستقطاب الضعيفة لطلاء سبائك Zn-Al-Si-La في محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 3.5٪. يمكن ملاحظة أن شكل منحنيات الاستقطاب الضعيفة أظهر اختلافات قليلة ، وتم التحكم في عملية التآكل لجميع أنواع طلاء السبائك عن طريق التفاعل الكاثودي. يتم عرض نتائج تركيب Tafel المستندة إلى منحنيات الاستقطاب الضعيفة في الشكل 2 في الجدول 1. على غرار اختبار فقدان الوزن ، وجد أيضًا أنه يمكن تحسين مقاومة التآكل لطلاء galvalume عن طريق إضافة صغيرة لـ La والحد الأدنى تم الحصول على معدل تآكل 0.05 وزن٪ La.

يمثل الشكل 3 مخططات Nyquist المسجلة للطلاءات بكميات مختلفة من إضافة La تتعرض لمحلول كلوريد الصوديوم بنسبة 3.5 ٪ لمدة 0.5 ساعة. في جميع الحالات ، كان هناك قوسان يعنيان ثوابت الوقت. تمثل تلك التي تظهر عند التردد العالي خاصية العزل الكهربائي لطلاء السبيكة ، بينما تتوافق تلك التي تظهر عند التردد المنخفض مع تلك الموجودة في الركيزة الفولاذية الخفيفة في المسام (أي عيوب الطلاء). مع زيادة إضافة La ، زاد قطر القوس عالي التردد ، وكان هذا التأثير أكثر وضوحًا في حالة طلاء سبيكة Zn55Al1.6Si0.05La. مع زيادة محتوى La ، انخفض قطر القوس عالي التردد بشكل عكسي. وفي الوقت نفسه ، انحنى مركز جميع الأقواس إلى الربع الرابع ، مما يشير إلى أن تأثير التشتت حدث على سطح القطب الكهربائي ، وفي ظل هذه الحالة يمكن الحصول على نتائج أفضل باستخدام CPE (عنصر طور ثابت) بدلاً من السعة النقية التي تم توضيحها بواسطة مجموعات بحثية أخرى.