Даследаванне каразійнай устойлівасці пакрыцця з гарачым апусканнем гальвану

Акунутыя ў гарачы спосаб гальвалюмавыя пакрыцці Zn55Al1.6Si шырока выкарыстоўваюцца ў многіх галінах, такіх як аўтамабільная прамысловасць, суднабудаванне, машынабудаванне і г.д., дзякуючы не толькі лепшым антыкаразійным характарыстыкам, чым у цынкавага пакрыцця, але і нізкаму кошту ( у цяперашні час цана на Al ніжэйшая, чым на Zn). Рэдказямельныя элементы, такія як La, могуць перашкаджаць росту накіпу і павялічваць адгезію накіпу, таму яны выкарыстоўваюцца для абароны сталі і іншых металічны сплавы супраць акіслення і карозіі. Тым не менш, існуе толькі некалькі літаратур, апублікаваных па нанясенні La ў пакрыццё з гарачым ацынкаваным гальвалам, і ў гэтым артыкуле даследаваўся ўплыў дадання La на каразійную ўстойлівасць пакрыцця з гарачым ацынкаваным гальвалам.

Эксперыментальны

[1] Гарачае апусканне

На дрот з мяккай сталі Ф 0,0.02 мм былі нанесены пакрыццё з сплаву Zn-Al-Si-La з гарачым апусканнем, якое змяшчае 0.05 мас.%, 0.1 мас.%, 0.2 мас.% і 1 мас.% La. Працэс быў наступным: ачыстка для выдалення іржы і змазкі з дапамогай звышгукавой хвалі (55 °C) → ачыстка вадой → флюс (85 °C) → сушка (100 ~ 200 °C), апусканне ў гарачую ваду (640 ~ 670 °C, 3 ~ 5 с).

[2]Тэст на страту вагі

Тэст на страту вагі быў вымераны метадам выпрабаванняў на распыленні воцатнай кіслаты з меддзю (CASS) і выпрабаванняў на карозію пры апусканні, праведзеных у камеры салянага распылення і 3.5% раствора NaCl. Пасля выпрабаванняў каразійныя прадукты выдалялі механічным спосабам, прамывалі праточнай вадой, затым высушвалі халодным паветрам і вымяралі страту вагі электроннымі вагамі. У абодвух выпадках тры гадоralДля атрымання больш дакладных вынікаў былі зробленыя ўзоры. Час тэставання склаў 120 гадзін для тэсту CASS і 840 гадзін для тэсту на апусканне.

[3]Электрахімічны тэст

Электрахімічнае выпрабаванне было праведзена электрахімічнай рабочай станцыяй IM6e, пастаўленай Германіяй, з плацінавай пласцінай у якасці супрацьэлектрода, насычаным каломельным электродам у якасці электрода эталона, а ў якасці працоўнага электрода - дроту з мяккай сталі з пакрыццём Zn-Al-Si-La. Раз'ядаючы асяроддзем быў 3.5% раствор NaCl. Плошча паверхні, якая падвяргалася ўздзеянню доследнага раствора, складала 1 см2. Вымярэння электрахімічнай імпеданснай спектраскапіі (EIS) праводзіліся ў дыяпазоне частот ад 10 кГц да 10 мГц, шырыня сінусоіднага сігналу напружання складала 10 мВ (квадратнае). да 70 мВ, хуткасць сканавання складала 70 мВ/с. У абодвух выпадках эксперымент не пачынаўся, пакуль патэнцыял карозіі не заставаўся стабільным (змена менш за 1 мВ за 5 хвілін).

[4]SEM і XRD даследаванні

Марфалогію паверхні ўзораў даследавалі сканавальным электронным мікраскопам (SEM) SSX-550 пасля каразійных выпрабаванняў у камеры салянага распылення і 3.5% раствора NaCl. Прадукты карозіі, якія ўтварыліся на паверхні ўзораў у саляным пырску і 3.5% растворы NaCl, правяралі з дапамогай рэнтгенаўска-прамянёвай дыфракцыі (XRD) PW-3040160.

Вынікі і абмеркаванне

[1] Устойлівасць да карозіі
[1.1] Страта вагі
Мал.1 ілюструе вынікі выпрабаванняў на страту вагі ў шафе для распылення солі і 3.5% раствора NaCl. Хуткасць карозіі ўзораў у абодвух выпадках памяншалася спачатку пры павелічэнні ўтрымання La да 0.05 мас.%, а затым павялічвалася пры далейшым павелічэнні ўтрымання La. Такім чынам, лепшая ўстойлівасць да карозіі была ў пакрыццях, якія змяшчаюць 0.05 мас.% La. Было выяўлена, што падчас выпрабаванняў апусканнем чырвоная іржа была выяўлена раней на паверхні пакрыцця 0 вага.% La ў 3.5% растворы NaCl, аднак да заканчэння тэсту на апусканне на паверхні пакрыцця 0.05% La не было чырвонай іржы. .

2.1.2 Электрахімічнае выпрабаванне

На мал.2 паказаны слабыя крывыя палярызацыі для пакрыццяў з сплаву Zn-Al-Si-La ў 3.5% растворы NaCl. Відаць, што форма крывых слабай палярызацыі мала адрозненняў, і працэс карозіі ўсіх відаў пакрыццяў сплаваў кантраляваўся катоднай рэакцыяй. Вынікі падганяння Tafel, заснаваныя на крывых слабай палярызацыі на мал. 2, прадстаўлены ў табліцы 1. Падобна тэсту на страту вагі, было таксама ўстаноўлена, што каразійная ўстойлівасць пакрыцця з гальвалума можа быць палепшана невялікім даданнем La і мінімальнага хуткасць карозіі атрымана з 0.05 мас.% La.

На мал.3 прадстаўлены дыяграмы Найквіста, запісаныя для пакрыццяў з рознай колькасцю дабаўленага La, падвергнутага ўздзеянню 3.5% раствора NaCl на працягу 0.5 гадзін. Ва ўсіх выпадках існавалі дзве дугі, якія азначалі двайныя пастаянныя. Той, які з'яўляецца на высокай частаце, прадстаўляў дыэлектрычныя характарыстыкі пакрыцця сплаву, а той, які з'яўляецца на нізкай частаце, адпавядаў падкладцы з мяккай сталі ў порах (г.зн. дэфекты пакрыцця). Па меры павелічэння дадання La, павелічэння дыяметра высокачашчыннай дугі гэты эфект быў больш выяўлены ў выпадку пакрыцця з сплаву Zn55Al1.6Si0.05La. Аднак пры далейшым павелічэнні ўтрымання La дыяметр высокачашчыннай дугі змяншаўся наадварот. Між тым цэнтр усіх дуг нахіляўся да чацвёртага квадранту, што сведчыць аб тым, што эфект дысперсіі адбыўся на паверхні электрода. Пры гэтай умове лепшыя вынікі можна атрымаць, выкарыстоўваючы CPE (элемент пастаяннай фазы) замест чыстай ёмістасці, якая была прадэманстравана іншыя даследчыя групы.