Nghiên cứu khả năng chống ăn mòn của lớp phủ Galvalume nhúng nóng

Lớp phủ galvalume Zn55Al1.6Si nhúng nóng đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp ô tô, đóng tàu, công nghiệp máy móc, v.v., không chỉ do hiệu quả chống ăn mòn tốt hơn so với lớp phủ kẽm mà còn có giá thành rẻ ( giá của Al thấp hơn giá của Zn hiện tại). Đất hiếm như La có thể cản trở sự phát triển của quy mô và tăng độ kết dính của quy mô, do đó chúng được sử dụng để bảo vệ thép và các loại khác kim loại hợp kim chống oxy hóa và ăn mòn. Tuy nhiên, chỉ có một số tài liệu được công bố về ứng dụng của La trong lớp phủ galvalume nhúng nóng, và trong bài báo này, tác động của việc bổ sung La lên khả năng chống ăn mòn của lớp phủ galvalume nhúng nóng đã được nghiên cứu.

Thử nghiệm

[1] Chấm nóng

Lớp phủ hợp kim Zn-Al-Si-La nhúng nóng chứa 0,0.02wt.%, 0.05wt.%, 0.1wt.% Và 0.2wt.% La được phủ trên dây thép nhẹ Ф 1 mm. Quá trình này diễn ra như sau: làm sạch để loại bỏ rỉ sét và dầu mỡ bằng sóng siêu âm (55 ° C) → làm sạch bằng nước → làm nóng chảy (85 ° C) → làm khô (100 ~ 200 ° C) nhúng nóng (640 ~ 670 ° C, 3 ～ 5 giây).

[2] Kiểm tra giảm cân

Thử nghiệm giảm trọng lượng được đo bằng thử nghiệm phun muối axit axetic gia tốc đồng (CASS) và thử nghiệm ăn mòn ngâm được thực hiện trong buồng phun muối và dung dịch NaCl 3.5%. Sau khi thử nghiệm, các sản phẩm bị ăn mòn được loại bỏ bằng phương pháp cơ học, rửa sạch bằng nước chảy, sau đó làm khô bằng không khí thổi lạnh và độ hao hụt khối lượng được đo bằng cân điện tử. Trong cả hai trường hợp, ba paralCác mẫu lel đã được thực hiện để có kết quả chính xác hơn. Thời gian thử nghiệm là 120 giờ đối với thử nghiệm CASS và 840 giờ đối với thử nghiệm ngâm nước.

[3] Kiểm tra điện hóa

Thử nghiệm điện hóa được thực hiện bởi trạm làm việc điện hóa IM6e do Đức cung cấp, lấy tấm bạch kim làm điện cực đối, điện cực calomel bão hòa làm điện cực so sánh và lớp phủ Zn-Al-Si-La nhúng nóng phủ dây thép nhẹ làm điện cực làm việc. Môi trường ăn mòn là dung dịch NaCl 3.5%. Diện tích bề mặt tiếp xúc với dung dịch thử nghiệm là 1 cm2. Phép đo phổ trở kháng điện hóa (EIS) được thực hiện với dải tần từ 10 kHz đến 10 mHz, độ rộng của tín hiệu điện áp hình sin là 10 mV (rms). Đường cong phân cực yếu được ghi lại ở dải điện áp từ -70 mV đến 70 mV, tốc độ quét là 1 mV / s. Trong cả hai trường hợp, thí nghiệm không bắt đầu cho đến khi thế ăn mòn vẫn ổn định (biến thiên nhỏ hơn 5 mV trong 5 phút).

[4] Nghiên cứu SEM và XRD

Hình thái bề mặt của các mẫu được kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử quét SSX-550 (SEM) sau các thử nghiệm ăn mòn trong buồng phun muối và dung dịch NaCl 3.5%. Các sản phẩm ăn mòn hình thành trên bề mặt mẫu trong dung dịch phun muối và dung dịch NaCl 3.5% đã được kiểm tra bằng phương pháp nhiễu xạ tia X PW-3040160 (XRD).

kết quả và thảo luận

[1] Chống ăn mòn
[1.1] Giảm cân
Hình 1 minh họa kết quả của các thử nghiệm giảm trọng lượng trong tủ phun muối và dung dịch NaCl 3.5%. Tốc độ ăn mòn của các mẫu trong cả hai trường hợp đều giảm trước hết khi tăng hàm lượng La lên đến 0.05wt.% Và sau đó tăng lên khi hàm lượng La tăng thêm. Do đó, khả năng chống ăn mòn tốt nhất đã được trải nghiệm trong các lớp phủ chứa 0.05wt.% La. Người ta thấy rằng trong quá trình thử nghiệm ngâm, gỉ đỏ được tìm thấy sớm nhất trên bề mặt lớp phủ 0wt.% La trong dung dịch NaCl 3.5%, tuy nhiên, cho đến khi kết thúc thử nghiệm ngâm, không có vết gỉ đỏ trên bề mặt lớp phủ 0.05wt.% La .

2.1.2 Thử nghiệm điện hóa

Hình 2 cho thấy các đường cong phân cực yếu của lớp phủ hợp kim Zn-Al-Si-La trong dung dịch NaCl 3.5%. Có thể thấy rằng hình dạng của các đường cong phân cực yếu có ít sự khác biệt, và quá trình ăn mòn của tất cả các loại lớp phủ hợp kim được kiểm soát bằng phản ứng catốt. Kết quả lắp Tafel dựa trên các đường cong phân cực yếu trong Hình 2 được trình bày trong Bảng 1. Tương tự như thử nghiệm giảm trọng lượng, người ta cũng thấy rằng khả năng chống ăn mòn của lớp phủ galvalume có thể được cải thiện bằng cách bổ sung nhỏ La và tối thiểu tốc độ ăn mòn thu được 0.05wt.% La.

Hình 3 đại diện cho các sơ đồ Nyquist được ghi lại cho các lớp phủ với lượng La bổ sung khác nhau tiếp xúc với dung dịch NaCl 3.5% trong 0.5 giờ. Trong mọi trường hợp, có hai cung có nghĩa là hằng số hai thời gian. Tần số xuất hiện ở tần số cao đại diện cho đặc tính điện môi của lớp phủ hợp kim, trong khi tần số thấp tương ứng với đặc tính của nền thép nhẹ trong các lỗ rỗng (tức là các khuyết tật của lớp phủ). Khi bổ sung La tăng, đường kính của hồ quang tần số cao tăng lên, hiệu ứng này rõ ràng hơn trong trường hợp lớp phủ hợp kim Zn55Al1.6Si0.05La. Tuy nhiên, khi hàm lượng La tăng hơn nữa, đường kính của cung tần số cao lại giảm một cách nghịch đảo. Trong khi đó, tâm của tất cả các cung nghiêng về góc phần tư thứ tư, cho thấy hiệu ứng phân tán đã xảy ra trên bề mặt điện cực. các nhóm nghiên cứu khác.