电镀铬板表面腐蚀行为的研究.pdf

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1、第31卷第5期有色矿冶Vo1．31．№52015年1O月NoN—FERR0USMININGANDMETALLURGYOctober2015文章编号：lOO7—967x(2o15)05—35—04电镀铬板表面腐蚀行为的研究韦晓，李秀军，李建中(1．宝山钢铁股份有限公司冷轧薄板厂，上海200431；2．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110819)摘要：镀铬板在食品包装领域有着广泛的应用。本文采用电子扫描电镜、粗糙度分析和原子力显微镜，研究了镀铬板表面腐蚀行为。结果表明，对于二次冷轧镀铬板，其表面的锈蚀缺陷主要为条状，且沿着轧制

2、纹方向生长。镀铬板表面镀层结构对腐蚀行为有着重要影响，金属铬层表面腐蚀孑L隙为粗大型，而氧化铬层表面腐蚀孔隙呈扁平状。根据粗糙度分析可知，镀铬板及其基板表面粗糙度值差别不大。但镀铬板表面轧制纹的峰值更为尖锐。结合原子力显微镜分析可知，镀铬晶粒主要生长在“凸出”轧制纹附近。在镀层厚度相同条件下，由于存在“毛细”现象，镀铬板表面孔隙主要产生于“凸起”的轧制纹处；而对于电火花磨辊方式轧制的冷轧钢基板形成的镀层不易产生孔隙。关键词：镀铬板；表面粗糙度；腐蚀；行为中图分类号：TG174．4文献标识码：A陷”。因此，研究镀铬板表面“锈蚀

3、缺陷”产生过程及1前言行为具有重要的理论和实际意义。镀铬板，也称为无锡钢，指没有镀锡层的表面处2实验方法理钢板，即在钢板表面进行电解铬酸盐处理，使钢板表面沉积一层金属铬以及铬的水合氧化物。镀铬板本文镀铬板表面锈蚀样板来自市场用户反馈。是在金属锡资源日益减少的情况下研制的新型制罐实验室镀铬板的制备工艺为：碱洗(除油)一酸洗一材料。与镀锡板相比，其生产成本低，表面附着力电镀金属铬一电镀氧化铬。采用某钢厂自供冷轧低强，镀铬板产品具有低成本、附着力强(可达镀锡板碳钢板作为电镀的基板(试样大小为60mm×80的3～4倍以上)、耐高温性

4、好、抗硫性强等特点，其mm×0．19mm)。轧制工艺和轧辊的磨削方式控制广泛地应用于皇冠盖、四旋盖、三片罐的顶底盖和浅冷轧基板表面形貌。电镀工艺采用“两步法”工艺，冲罐等包装行业_】]。由于锡价格较贵，且资源日即电解液为高浓度CrO。溶液，带钢第一步先在这益枯竭，因此，从可持续发展的角度来看，可替代镀种电解液中镀上金属铬(50～100mg／m。)，改变电锡板及低锡板的镀铬板产品的发展前景日趋广镀时间获取不同厚度的金属铬层，然后进行水漂洗；阔。～。第二步再通过电解液为低浓度CrO。溶液，改变电目前，通用的镀铬板表面镀层主要含有

5、金属铬镀时间，在表层形成一层不同厚度的铬氧化膜n]。层(50～100mg·m)和氧化铬层(5～20mg·采用金相显微镜和德国卡尔蔡司公司生产的附m)。由于镀层厚度较薄(二者厚度之和不足0．1带能谱仪EVO18型扫描电子显微镜(SEM)对镀铬m)，以及镀铬板生产工艺的限制，镀铬板表面存在板表面特征及形貌进行分析。利用三维表面粗糙度较多微小的孔隙。目前，国内缺乏有关镀铬板生产仪分析镀铬板及其基板表面粗糙度和轮廓。应用技术的知识，尤其是关于极薄镀层在冷轧基板表面DME进口原子力显微镜分析镀铬板及其基板表面的分布、生长及其耐蚀机理等

6、方面，导致镀铬板产品微观特征。镀铬板表面浸蚀溶液为5OmL的稀硫暴露出耐蚀性差的问题_4]。镀铬板产品从生产到酸(2．18N的HSO423mL)、双氧水(3的HO22用户使用，往往经历2～3个月甚至半年以上的周转mL)和硫氢化铵(NHSCN，40g／L，25mL)混合液，将运输和存库，各地湿度、温度差异较大，很容易引起镀铬板放置浸蚀溶液腐蚀40min，分析其表面形镀铬板表面“出汗”，最终导致产品表面发生“锈蚀缺貌。*收稿日期：2015—08—07作者简介：韦晓(1984一)，男，山东人，工程师，主要从事二次冷轧及平整工艺技术

7、研究。38有色矿冶第31卷4结论参考文献(1)对于二次冷轧镀铬板，其表面的锈蚀缺陷r-11王晓东，黄久贵，李建中，等．无锡钢板的产品特性及国内外发展现状[J]．轧钢，2008，25(4)：35—38．主要为条状，且沿着轧制纹方向生长。由于结构特E8乔军．无锡钢板在我国的应用及发展EJ]．中国冶金，2000，征的不同，金属铬层表面腐蚀的孔隙主要为粗大型，49(6)：12—14．而氧化铬层表面腐蚀形成的孔隙呈扁平状。E33张宏．镀铬薄钢板(TFS)新产品的开发和应用[J]．南方金(2)镀铬板与其基板表面形貌没有明显的差属，200

8、2，127(8)：13～17．别，均存在方向性轧制纹。但是，镀铬板表面的“凸E4]毛海凤，孙悦庆，黄久贵，等．镀铬板表面小黑点缺陷分析出”轧制纹处易形成“类蜂窝状”镀层。根据粗糙度EJ]．上海金属，2012，34(6)：40～42．E53朱国和，朱健华．宝钢二次冷轧电镀铬板的表面形貌与缺陷