Q235低碳钢表面锌镍复合涂层的腐蚀行为研究

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1、硕士学位论文Q235低碳钢表面锌镍复合涂层的腐蚀行为研究STUDYONTHECORROSIONBEHAVIOROFZINK-NICKELCOMPOSITECOATINGONQ235LOWCARBONSTEEL程丹哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TQ153.2学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文Q235低碳钢表面锌镍复合涂层的腐蚀行为研究硕士研究生：程丹导师：胡津教授申请学位：工学硕士学科：材料工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TQ153.

2、2U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONTHECORROSIONBEHAVIOUROFZINC-NICKELCOMPOUNDCOATINGSONQ235LOWCARBONSTEELCandidate：ChengDanSupervisor：Prof.HuJinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsSciencesand

3、EngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要低碳钢以其价格低廉和可加工性等特点得到广泛使用，但其很容易发生腐蚀破坏。本论文旨在含锌镍镀层的低碳钢表面制备三价铬钝化膜，以达到行业标准的彩色钝化，并通过后续硅烷封闭处理大幅度提高低碳钢的耐盐雾及海水腐蚀性能。通过研究钝化工艺参数以及封闭处理的固化温度和时间对相应膜层显微组织结构和腐蚀行为的影响，获得了涂层制备工艺参数与腐蚀性能的关系，讨论了封闭涂层

4、的形成过程及耐蚀机理。扫描电子显微镜(SEM)观察表明，钝化处理后由于表面脱水产生裂纹，裂纹的深度、数量和大小随钝化液温度和钝化时间的改变而改变。由于钝化膜在形成过程中钝化溶液中的氢离子消耗了低碳钢表面锌镍镀层中的锌，使钝化液中氢氧根离子的浓度升高，从而生成钝化层。钝化处理工艺对钝化层厚度的影响并不明显，但随钝化液温度升高，钝化时间延长，钝化层表面裂纹深度增加，数量增多。腐蚀行为研究表明，随钝化液pH值、钝化时间和钝化温度的增加，钝化层的耐蚀性均呈现出先增加后降低的趋势，当钝化液的pH值为1.5，钝化液温度为35℃，钝化时间为45s时，腐蚀速率最小，极化电阻最大

5、，钝化层的耐蚀性能最高。封闭处理温度比封闭时间对涂层耐蚀性的影响更为显著。当封闭处理温度超过175℃时，低碳钢的耐蚀性能得到大幅提高；当固化温度为200℃，固化时间为30min时，腐蚀电流密度较未封闭处理的涂层降低了两个数量级，极化电阻约为未封闭时涂层的43倍，耐盐雾腐蚀性能提高了28倍。封闭层通过填充及覆盖钝化处理所形成的裂纹而有效提高复合涂层的耐蚀性。由于硅烷封闭层表面比较光滑且其自身具有憎水性，能将腐蚀介质与金属镀层隔离开来，从而有效保护了基体，提高了复合涂层的腐蚀性能。关键词：Q235低碳钢；锌镍合金镀层；三价铬钝化；硅烷封闭；腐蚀-I-哈尔滨工业大学工

6、学硕士学位论文AbstractLow-carbonsteeliswidelyusedduetoitslowcostandprocessability,butitispronetocorrosiondamage.Thispaperaimsatthepreparationoftrivalentchromiumpassivationfilmonthesurfaceoflowcarbonsteelcontainingzincandnickelcoatingtoachieveindustrystandardcolorpassivation,andgreatlyimprov

7、estheresistancetosaltsprayandseawatercorrosionoflowcarbonsteelthroughsubsequentsilanesealingtreatment.Bystudyingtheinfluenceofpassivationprocessparametersandcuringtemperatureandtimeoftheclosedtreatmentonthemicrostructureandcorrosionbehaviorofthecorrespondingfilmlayers,Therelationship

8、betweencoati