1、热扎钢板表面粗糙度对阴极电泳涂层耐腐蚀性的影响李春平、姜婷娟、卢永平、张兴勃 1高宏伟、宫金宝、高成勇 2(1 一汽解放公司技术部、 2 一汽技术中心 吉林长春 130011)【摘 要】对 355L 热轧板进行抛丸除氧化皮处理后,形成不同粗糙度试板与黑皮纲试板经阴极电泳后进行耐盐雾对比试验,得出粗糙度对漆膜耐腐蚀性有较大的影响。为抛丸工艺钢丸粒径的合理选择提供参考依据。【关键词】抛丸工艺、黑皮钢、粗糙度、涂层耐腐蚀性1 前言解放卡车车架总成的纵梁及加强板、横梁及连接板、部分支架均采用 355L 热轧钢板,根据结构强度不同,板厚约为 3-8mm,热轧钢板在轧制过程中,由于高温作用形成氧化皮,由氧
2、化亚铁、四氧化三铁和三氧化二铁组成,常称之为黑皮钢。黑皮钢表面氧化膜非常薄,与本体结合致密,不易脱落。通常带有氧化皮和锈蚀钢铁涂装后,涂层被氧化皮和锈蚀隔离不能牢固附着于钢铁表面,同时铁与铁锈形成原电池,铁为阳极造成钢铁的进一步锈蚀,形成的铁锈质地疏松,含有水份体积增大,造成涂层起泡龟裂脱落。所以去除钢铁表面的氧化皮和锈蚀对涂层是极为重要的。除锈分为化学除锈和机械除锈,以往大型除锈多采用化学除锈酸洗除锈,但由于酸洗除锈环境污染较大,逐步被钢铁和汽车制造业所淘汰,而采用机械除锈,机械除锈多采用抛丸除锈。抛丸除锈是利用高速旋转的叶轮将钢丸抛向钢铁表面来达到除锈目的,是一种对钢材进行除锈的较为先进的
3、机械处理方法,不仅生产效率高,而且具有费用低、自动化程度高,可实现流水线操作,环境污染小的特点,被钢铁和汽车制造业广泛采用。但经过抛丸除锈工艺后热扎钢板表面粗糙度对阴极电泳涂层耐腐蚀性到底有怎样的影响,本文通过实验室及生产现场实验进行充分研究。2 抛丸板、黑皮板与阴极电泳涂装工艺配套后耐盐雾对比试验2.1 抛丸板的制备工艺 1:黑皮钢前处理(实验室, 脱脂、表调、磷化) 阴极电泳(实验室,电泳漆,膜厚 22-24 m) 。工艺 2:黑皮钢前处理(现场, 脱脂、表调、磷化) 阴极电泳(现场,电泳漆,膜厚 20-22 m) 。工艺 3:抛丸(丸粒径 1.0mm,时间 60s,除锈质量 Sa2.5)
4、前处理( 实验室,脱脂、表调、磷化)阴极电泳(实验室,电泳漆,膜厚 32-40m) 。工艺 4:抛丸(丸粒径 1.0mm,时间 60s,除锈质量 Sa2.5)前处理( 现场,脱脂、表调、磷化)阴极电泳(现场,电泳漆,膜厚 30-38m) 。工艺 5:抛丸(丸粒径 1.0mm,时间 90s,除锈质量 Sa2.5)前处理( 实验室,脱脂、表调、磷化)阴极电泳(实验室,电泳漆,膜厚 32-40m) 。工艺 6:抛丸(丸粒径 1.0mm,时间 90s,除锈质量 Sa2.5)前处理( 现场,脱脂、表调、磷化)阴极电泳(现场,电泳漆,膜厚 30-38m) 。工艺 7:抛丸(丸粒径 0.5mm,时间 600
5、s,除锈质量 Sa2.5)前处理实验室,脱脂、表调、磷化)阴极电泳(实验室,电泳漆,膜厚 20-23m) 。注:以上前处理、电泳材料为国内生产。2.2 试验结果见表 1 和照片 1 至照片 7。表一 检验结果检验项目制板工艺钢板表面粗糙度(Ra : m)耐盐雾性1 - 480 小时单侧扩蚀 2mm(照片 1)2 - 480 小时单侧扩蚀 2mm,板面大量小泡(照片 2)3 7 0-80 480 小时板面出现锈点(照片 3)4 9 0-120 240 小时板面大量现锈点(照片 4)5 9 0-110 240 小时板面大量现锈点(照片 5)6 7 0-90 480 小时板面出现锈点(照片 6)检验
6、结果7 3.4-4.4 1000 小时单侧扩蚀 2mm(照片 7)检验方法* 企标 GB/T 1771-1991检验说明: *耐盐雾性检验项目已经获得 CNAS 认可。表面粗糙度测量仪型号为:Surtronic3t,生产厂家:Talor Hobson Ltd.uk3 对经过拉延的黒皮钢阴极电泳涂装工艺配套后耐盐雾试验3.1 样件的准备:照片 1 照片 2照片 3 照片 4照片 5 照片 6照片 7利用厚板车间 2801211-48A 废纵梁 按每段长 28mm,截取 6 段备用。工艺 8:已备样件前处理(实验室, 脱脂、表调、磷化) 阴极电泳(实验室,电泳漆,膜厚22-24m) 。工艺 9:已
7、备样件前处理(现场, 脱脂、表调、磷化) 阴极电泳(现场,电泳漆,膜厚 20-22 m) 。3.2 试验结果以上两组样板在耐盐雾性检验时,168 小时后均出现多处锈蚀,锈蚀处为底材黑皮钢被破坏处,见照片 8、照片 9。4 结论1)随着热轧钢板表面粗糙度的增大,涂层的耐腐蚀性能降低。当热轧钢板粗糙度 Ra 在 3.4-4.4m 或更低时 ,涂层的耐腐蚀性能 与冷轧钢板涂层耐腐蚀能力相当;当热轧钢板粗糙度Ra 在 7.0-9.0m 时与未经抛丸处理黑皮钢板涂层耐腐蚀能力相当;当热轧钢板粗糙度 Ra在 9.0-12.0m 时与耐腐蚀能力严重下降。2)调整现场抛丸工艺所使用的钢丸粒径,由原来的 1.0-1.2mm 降低到 0.5-0.8mm,确保工件经阴极电泳工艺后,涂层质量可以达到车架标准。3)对于涂层标准要求较低的特殊工件可根据工件表面黑皮状态,如果工件表面黑皮没有被破坏,则可取消抛丸工艺;目前解放卡车车架总成的纵梁及加强板、横梁及连接板、部分支架的生产中均存在黑皮钢被破坏的情况,只能在涂装前采用抛丸工艺。照片 8 照片 9