發布時間：2026-03-29 10:41:33 人氣：0 來源：舒澤鋼業
熱鍍鋅板具有良好的冷加工、熱加工性能，可焊性和耐腐蝕性，廣泛應用於汽車、家電、輸電鐵塔、建築等行業[1-2]。鍍鋅板的表麵質量對後續的生產及應用會產生較大影響，如表麵的鏽蝕會導致漆膜鼓泡、起皮、掉皮，不但影響美觀，還會破壞油漆的防腐蝕效果。因此，鍍鋅板的表麵質量是重要的驗收指標之一，要求鍍鋅板表麵顏色均勻、無損傷、無鏽蝕。雖然鍍鋅板有較好的耐腐蝕性能，但是在潮濕汙染環境中，尤其是高溫、高濕、高鹽的海洋大氣中容易發生腐蝕，產生白色、紅色鏽斑，嚴重影響鍍鋅板的表麵質量。多年來，國內外學者對鍍鋅板在不同環境下的腐蝕行為進行了研究，逄昆等[3]研究了不同地域海洋大氣環境中鍍鋅板的腐蝕行為與機製，指出青島大氣環境中的Cl－使電鍍鋅板的腐蝕加劇；黎敏等[4]研究了不同鍍鋅板的鍍層結構及耐腐蝕性能，得出了pH會對腐蝕產物的結構產生影響，鋅鋁鎂鍍層塗裝後具有優良的耐腐蝕性；金泉軍和餘海彬等[5-6]對鍍鋅板的腐蝕試驗方法進行了研究，對不同試驗方法進行了較詳細的介紹。
某廠生產的熱軋熱浸鍍鋅鋼板材料為U20082鋼（08鋼），厚度為0.8 mm，表麵鍍鋅量要求為60 g/m2。鍍鋅工藝為：熱軋鋼板→脫脂（NaHCO3）→水洗→酸洗→溶劑助鍍→烘幹→熱浸鍍鋅→冷卻→鈍化→磷化→jianyanruku。duxinbanzaiyanhaimoudicunchubannianhou，chukuchoujianshifaxianbancaibiaomianyansebujunyun，bufenquyufaxianyoubaiban。bizhecaiyongyixilielihuajianyanfangfafenxileduxinbanbiaomianchanshengbaibandeyuanyin[7]，並提出了相應的防護措施，以避免類似問題再次發生。
鍍鋅板表麵宏觀形貌如圖1所示。由圖1可知：鍍(du)鋅(xin)板(ban)表(biao)麵(mian)顏(yan)色(se)不(bu)均(jun)勻(yun)，形(xing)貌(mao)類(lei)似(si)水(shui)漬(zi)，部(bu)分(fen)區(qu)域(yu)有(you)白(bai)色(se)斑(ban)狀(zhuang)物(wu)，同(tong)一(yi)板(ban)材(cai)白(bai)斑(ban)聚(ju)集(ji)分(fen)布(bu)，不(bu)同(tong)板(ban)材(cai)的(de)白(bai)斑(ban)隨(sui)機(ji)分(fen)布(bu)，最(zui)小(xiao)白(bai)斑(ban)的(de)邊(bian)長(chang)約(yue)為(wei)幾(ji)毫(hao)米(mi)，最(zui)大(da)白(bai)斑(ban)約(yue)占(zhan)整(zheng)個(ge)板(ban)材(cai)麵(mian)積(ji)的(de)1/3，白斑處堆積有白色絮狀物，鍍鋅板上未發現腐蝕坑、劃傷等缺陷。
圖 1 鍍鋅板表麵宏觀形貌
采用電感耦合等離子體發射光譜儀對鍍鋅板基材進行化學成分分析，結果如表1所示。由表1可知：鍍鋅板基材的化學成分符合GB/T 699—2015《優質碳素結構鋼》對U20082鋼的要求。
Table 1. 鍍鋅板基材的化學成分分析結果
利用掃描電鏡對鍍鋅板表麵進行觀察，結果如圖2所示。由圖2可知：無白斑區域板材表麵較潔淨，未發現附著物，板材表麵有高低起伏的波紋，表麵部分區域平滑，部分區域粗糙；白(bai)斑(ban)區(qu)域(yu)表(biao)麵(mian)附(fu)著(zhe)物(wu)較(jiao)薄(bo)，附(fu)著(zhe)物(wu)多(duo)分(fen)布(bu)在(zai)粗(cu)糙(cao)區(qu)域(yu)，而(er)在(zai)相(xiang)對(dui)平(ping)滑(hua)的(de)區(qu)域(yu)未(wei)發(fa)現(xian)明(ming)顯(xian)附(fu)著(zhe)物(wu)，附(fu)著(zhe)物(wu)較(jiao)厚(hou)的(de)區(qu)域(yu)可(ke)觀(guan)察(cha)到(dao)疏(shu)鬆(song)多(duo)孔(kong)的(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)。
圖 2 鍍鋅板表麵SEM形貌及能譜分析位置
對鍍鋅板表麵進行能譜分析，分析位置如圖2（b），2（d），2（f）所示，分析結果如圖3所示。由圖3可知：無白斑區域表麵成分主要為Zn元素，此外還有少量的Fe、Al、Cr和O等元素，附著物較薄區域與無白斑區域相比，其O元素含量明顯增加，還檢測出了S元素；附著物較厚區域的O元素含量更高，還檢測出了S和Cl元素。
圖 3 鍍鋅板表麵能譜分析結果
在白斑處附著物較厚區域取樣，對試樣表麵進行XRD分析，結果如圖4所示。由圖4可知：試樣主要含有Zn元素，還有少量的ZnO。
圖 4 鍍鋅板白斑處附著物較厚區域XRD分析結果
分別在白斑區域和無白斑區域切取金相試樣，將試樣鑲嵌、磨製、拋光後，置於光學顯微鏡下觀察，結果如圖5所示。由圖5可知：無白斑區域板材表麵鍍層完整，厚度較均勻，鍍層與基體界麵結合良好，未發現夾雜、鍍層分離等現象，厚度測量平均值約為10.78 μm；白斑區域與無白斑區域無明顯差異，厚度測量平均值約為9.56 μm。
圖 5 鍍鋅板表麵鍍鋅層微觀形貌
采用體積分數為4%的硝酸乙醇溶液腐蝕鍍鋅板試樣，然後將試樣置於光學顯微鏡下觀察，結果如圖6所示。由圖6可知：鍍鋅板基體顯微組織為鐵素體+少量珠光體，晶粒度為11.5級，板材表麵組織與心部組織未發現明顯差異。
圖 6 鍍鋅板基材顯微組織形貌
鍍鋅板表麵鍍鋅量要求為60 g/m2，鋅的密度為7.14 g/cm3，計算鍍鋅板表麵鍍鋅層厚度約為8.4 μm，鍍鋅板的鍍鋅層實際厚度均大於8.4 μm，鍍鋅層厚度較均勻，與基體結合良好，未發現破損、分層等現象。鍍鋅板基體材料的化學成分符合標準要求，顯微組織未發現異常，晶粒細小，未發現明顯混晶現象。鍍鋅層的主要成分為Zn元素，未發現成分異常。鍍鋅板存放半年後發現部分板材表麵有白斑，白斑區域的附著物中含有較多的O元素，還有少量S、Cl元素，說明鍍鋅板存儲期間接觸到了含有S、Cl元素的腐蝕性介質，白斑處含有ZnO。通過上述分析可知，鍍鋅板發生了腐蝕，腐蝕產物主要為ZnO。其中O元素是參與腐蝕的主要元素之一，ZnOtongchangweishusongduokongjiegou，duxinbanbiaomianfushichanwuyechengleisixingmao。shusongduokongjiegouwufazuzhifushijiezhiyuxinxianjitijiechu，yejiuwufazuzhifushi。fushichanwuzhonghaijiancechuCl和S元素，大氣中的Cl－和SO2是造成鍍鋅層發生腐蝕的主要因素[8]。試驗表明，當Cl－質量分數增大時，介質的電導率變大，鏽層的電阻下降，使Cl－更容易在鍍鋅層表麵的鏽層吸附，破壞鏽層結構，加速腐蝕的發生，有Cl－參與的腐蝕產物是堿式氯化鋅。
xuezhemenzhenduijianshilvhuaxinduifushidezuoyongyouliangzhongbutongdeguandian，yizhongguandianrenwei，jianshilvhuaxinshiburongxingdejiaozhuangwu，diandaolvjiaodi，fugaizaibiaomianxingchengzhimidebaohuceng，congerzugeducengyuwaijiewuzhidechuanshu，zengqiangducengdenaifushixing，dandangpH較大時，介質處於堿性狀態，釋放出Cl－，進而促進腐蝕的發生[9]；lingyizhongguandianrenwei，jianshilvhuaxinbingbuzhimi，yebunengqidaobaohuzuoyong，fanersuizhejianshilvhuaxindezhujianxinghechangda，yuanyoubaohumobeipohuai，jiasulefushidejincheng。shijishangyinjifanyingshengchengOH－，使介質呈堿性，堿式氯化鋅並不能穩定存在，因此在Cl－環境中鍍鋅層的腐蝕會一直持續下去，在有SO2的大氣介質中，會生成Zn4SO4（OH）6·5H2O，這是SO2使材料發生腐蝕的原因。
鍍鋅板白斑區域腐蝕產物較厚區域的腐蝕產物主要為ZnO，雖然能譜儀檢測出了Cl元素，但是未檢測出Zn（OH）8Cl2·H2O，證明Zn（OH）8Cl2·H2O並不能穩定存在，而隻是一個中間狀態；腐蝕產物較薄區域的能譜檢測未發現Cl元素，隻檢測到S元素，腐蝕產物較厚區域的腐蝕程度較重，而腐蝕產物較薄區域的腐蝕程度較輕，介質中有Cl－參與腐蝕的區域腐蝕程度較重，而無Cl－參與腐蝕的區域腐蝕程度較輕，說明介質中Cl－的腐蝕作用大於SO2。Cl－的主要來源是海洋大氣和海洋性季候風的多雨環境等[10]。腐蝕產物較薄區域的腐蝕優先發生在表麵較粗糙的部位，這是因為表麵粗糙更容易吸附腐蝕介質。
鍍鋅板堆疊存放在沿海地區，受高溫、高濕、gaoyandehaiyangdaqiyingxiang，bancaizhijiandefengxirongyiyinchaoshikongqiningjieerzaijubuquyuxingchengyemo，zuizhongdaozhiduxincengfashengfushi，duxinbanbiaomianxiangduiganzaodequyuzebufashengfushi，Cl－是發生腐蝕的主要原因，SO2的腐蝕作用相對較弱。
鍍鋅板在海洋大氣環境中存儲時，潮濕空氣凝結在板材表麵局部區域形成液膜，使鍍鋅層接觸到含有Cl－的腐蝕性介質，導致鍍鋅層表麵發生腐蝕，生成疏鬆多孔的ZnO腐蝕產物，在宏觀上表現為腐蝕白斑。
建議定期檢查存儲環境，保持環境清潔，梅雨季節做好庫房通風、除濕處理，相對濕度最好保持在50%以下，避免鍍鋅板表麵積液，對鍍鋅板表麵進行塗防鏽油處理。
文章來源——材料與測試網
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