IF钢的钝化及耐蚀性研究

摘要

IF钢是超低碳钢中的一种。其特点是在超低碳钢中加入适量合金元素使之与钢中间隙原子(C、N)形成稳定的化合物，尽可能地降低钢中间隙固溶原子含量。这种钢具有屈服强度低、无应变时效、延伸率大、塑性应变比高等其他优良特性。已被广泛用于汽车、易拉罐等产品的制造业。由于IF钢在储存以及运输过程中，由于经常与空气中接触，导致表面常常会出现锈蚀的现象。而用户对钢铁产品的质量要求越来越高，所以这种锈蚀通常会影响到产品的使用与销售。因此，探讨锈蚀出现的原因以及相应的对策就显得尤为必要。 本文通过采用适当的钝化液对IF钢表面进行化学钝化以及通过电解钝化处理处理，使IF钢的耐蚀性得到提高，探讨使用超声波对钝化液进行处理来提高钝化之后的钢板的耐蚀性并对耐蚀性给予分析研究。探讨各种钝化对后处理的影响。 在酸洗过程中，使用不同浓度的酸对基体表面进行清洗，最后确定使用盐酸酸洗与甲酸酸洗试样的表面，在一定的酸洗时间以及一定的浓度范围内，盐酸酸洗的耐蚀性的效果要好于甲酸酸洗的效果。通过清洗可以达到提高钢板耐蚀性的目的，同样通过打磨试样表面也一样可以提高IF钢的耐蚀性。验证了表面状态对IF钢的耐蚀性有较大的影响。 在化学钝化时，钝化液的浓度、钝化时间、钝化温度对IF钢的耐蚀性都有较为明显的影响，考虑到实际的生产情况，确定合适的钝化最佳温度为60度，钝化液浓度为2％，钝化时间由于生产现场的要求，最后所定的时间为2秒。所获得的钝化膜的恒温恒湿腐蚀实验可以达到48小时以上。但在钝化时应该注意流痕现象的产生，可以通过在干燥过程中出现，可以通过保持辊干设备的洁净，速度的均一性来避免流痕的出现。 在钝化的同时给试片加以一定大小的电流，可以提高耐蚀性，在进行阳极电解以及阴极电解之后，发现阳极电解可以获得最佳的耐蚀效果。在电解的同时施加以一定频率的超声波可以提高试样的耐蚀性。超声波在工作时，因其产生超声空化作用，所以会对钝化剂组分在钝化液中的分散起到一定的作用。但除了产生超声空化作用之外，还会对试样表面有一个比较强的洗脱作用。频率越高，对试样表面的洗脱作用越强。因此，在较高频率的超声波作用下，钝化液中的钝化剂组分对试样的钝化作用反而会减弱。 化学钝化与电解钝化对试样的后处理的影响都不大，所以钝化之后不会影响IF钢产品的使用，而且可以提高耐蚀性。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1前言

1.2 IF钢的发展以及腐蚀研究现状

1.2.1 IF钢的发展

1.2.2 IF钢腐蚀研究

1.3钢铁的钝化及其在IF钢上的应用

1.3.1化学钝化的研究

1.3.2电解钝化的研究

1.3.3金属的磷化处理

1.3.4金属的腐蚀与电化学保护

1.3.5腐蚀的通常研究方法

1.3.6超声波的研究

1.4本论文的研究目的和内容

1.4.1研究目的

1.4.2研究内容

第二章研究材料及研究方法

2.1研究材料

2.2实验仪器

2.3实验过程

2.3.1酸洗

2.3.2钝化处理

2.3.3超声钝化处理

2.4电化学实验

2.5腐蚀实验

2.5.1恒温恒湿实验：

2.5.2交变湿热试验

2.5.3大气挂片试验

2.5.4形貌观察及元素分析

2.5.5磷化实验

2.5.6迭片实验

第三章酸洗对IF钢耐蚀性的影响

3.1形貌观察及元素分析

3.2不同处理方式对未钝化试样耐蚀性的影响研究

3.2.1酸洗方式对试样耐蚀性的结果与分析

3.2.2不同处理方式对耐蚀性影响的结果与分析

3.2.3不同处理方式试样腐蚀性能的结果与分析

第四章化学钝化对IF钢的耐蚀性的影响

4.1钝化温度及浓度对试样耐蚀性的影响研究

4.2钝化时间对试样耐蚀性的影响研究

4.3钝化与未钝化的试片的形貌及元素含量对比

4.4电化学试验的结果与分析

4.5后处理对化学钝化后的IF钢的影响

4.5.1迭片实验结果

4.5.2磷化实验结果

第五章电解钝化对IF钢的耐蚀性的影响

5.1阳极钝化处理对试样耐蚀性的影响研究

5.1.1形貌观察

5.1.2电流密度对试样耐蚀性的影响研究

5.1.3钝化温度及浓度对试样耐蚀性的影响研究

5.1.4钝化时间对试样耐蚀性的影响研究

5.2阴极钝化处理对试样耐蚀性的影响研究

5.2.1电流密度对试样耐蚀性的影响研究

5.2.2钝化时间对试样耐蚀性的影响研究

5.2.3钝化液浓度、温度对试样耐蚀性的影响研究

5.3电解钝化对后处理的影响

5.3.1迭片实验

5.3.2涂油实验

5.3.3磷化实验

5.4化学钝化与电解钝化的对比分析

5.4.1相同浓度的钝化液的耐蚀性对比

5.4.2化学钝化与电解钝化后试样的表面对比

5.4.3化学钝化与电解钝化对后处理的影响

5.5本部分小结

第六章超声波辅助钝化对IF钢的耐蚀性的影响

6.1形貌观察及腐蚀试验

6.2不同超声波频率下处理方式对试样耐蚀性的影响研究

6.3本章小结

第七章结论

参考文献

致谢

在攻读硕士学位期间发表的论文