主题:【第八届原创】镀锌卷板表面产生锈蚀原因分析

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999youran
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镀锌卷板表面产生锈蚀原因分析         


1 概况
镀锌卷板牌号为DX51D+Z,规格:100cm×87cm,基材为低碳钢,厚度为0.5mm。放置一段时间后,打开包装发现有的镀锌卷板中表面出现不同程度的锈蚀和变色。对镀锌卷板产生锈蚀进行原因分析。
2宏观观察
对镀锌卷板进行宏观观察,发现卷板表面发生不同程度的锈蚀,有的锈蚀呈现大小不等的锈斑在卷板一侧出现,有的呈现成片发白区域,在卷板两侧均有,见图1。



3      电镜微观观察及微区成分半定量分析

对1#、2#、3#样品利用扫描电子显微镜及X射线能谱仪对表面进行微观形貌观察和微区成分分析,1#样品表面微观形貌,见图2、3,表面成分含有:C、O、Al、Zn等元素,见图4;2#样品表面锈蚀区域存在大量的腐蚀产物,见图5、6,表面成分含有:C、O、Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Fe、Zn等元素,见图7;3#样品表面有轻微腐蚀,形貌见图8、9,表面成分含有:C、O、Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Fe、Zn等元素,见图10,所含元素与2#样品锈蚀区域基本一致。



4      厚度测量

将1#、2#、3#样品分别沿卷板截面进行金相磨制后,在光学金相显微镜下观察镀层并进行测量,检测结果见表1。通过观察发现2#样品表面有锈蚀区域,锈蚀程度有深有浅,锈蚀深的区域,基本看不到镀锌层,已经锈蚀到钢材区域,见图11~15。



5      初步分析
5.1根据提供的产品质量证明书,厚度为1.2mm家电用热镀锌无锌花卷的技术条件:锌层重量代号Z180,镀锌钢板镀锌层总厚度为25μm(根据GB/T 2518-2004连续热镀锌钢板及钢带标准中查Z180镀锌重量180g/m2 ,按照m=ρV,  锌的密度ρ=7.2g/cm3    ,计算出镀锌层总厚度为25μm);而实际测量钢板表面的镀层总厚度不均匀,都小于25μm。
5.2通过对钢板上切取的1#、2#、3#样品分别进行表面形貌和成分分析,发现正常区域表面较致密,成分主要含有Zn及少量Al,3#样品发白区域表面已有轻微腐蚀,2#样品锈蚀表面覆盖有一层腐蚀产物,2#与3#样品表面腐蚀产物基本一样,均含有O、Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Fe、Zn元素,说明镀锌钢板由于较薄的镀锌层存在孔隙,并在孔隙内因大气中的CO2、H2S、SO2 、Cl2及大气中酸、金属氧化物、碳化物、H2SO4等和其他盐类的微粒与水气形成电解质,如此形成电解池,在电化学腐蚀中产生碳酸盐、氯化物、硫化物等腐蚀产物,形成表面锈蚀。
6      结论
通过对镀锌钢板表面的锈蚀区域进行宏观、微观综合理化分析认为:镀锌钢板表面局部产生锈蚀的原因是镀锌层较薄,降低了镀层的抗腐蚀性能,导致钢板在潮湿的大气中局部过早的产生电化学腐蚀,形成表面锈蚀。

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2015/7/7 12:37:35 Last edit by 999youran 举报
仙后婧婧(谭思婧)
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楼主测试手段运用得真好,我采集数据的时候就总是丢三落四的,总得补实验
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原文由 仙后婧婧(谭思婧)(v2989334) 发表:
楼主测试手段运用得真好,我采集数据的时候就总是丢三落四的,总得补实验
我们每次做失效就是这几台仪器轮流上
神韵无赖
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与狼共武
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想问问那张测元素的图是什么仪器分析的,你们好高大上啊,我仪器做电镀,顶多配一台X-ray膜厚仪,另外你这热镀锌板工艺,需要钝化吗?如果有钝化工艺,你这些实验设计不具有说服力啊。
与狼共武
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上面打错字了,我是说以前做电镀的时候,配一台X-ray都很牛逼了。
钝化膜也有防腐蚀的作用,不过从你检测结果来看,并没有Cr元素,应该是我的建议错了,这镀锌板并没有钝化
999youran
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原文由 与狼共武(v3024662) 发表:
想问问那张测元素的图是什么仪器分析的,你们好高大上啊,我仪器做电镀,顶多配一台X-ray膜厚仪,另外你这热镀锌板工艺,需要钝化吗?如果有钝化工艺,你这些实验设计不具有说服力啊。
能谱仪EDS
暗夜精灵
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999youran
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原文由 暗夜精灵(jbcng) 发表:
图片上传太小了。
太大,要上传很多张,下次弄点原始的图片贴上去。