耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理技術(shù)的研究.pdf

1、耐候鋼暴露在大氣中，其表面能夠生成與基體結(jié)合性良好的保護(hù)性銹層，從而無(wú)需進(jìn)行表面防護(hù)處理即可以在一些環(huán)境中直接使用。但是在自然環(huán)境下裸露使用時(shí)，在形成穩(wěn)定銹層之前鋼表面會(huì)發(fā)生銹液流掛、飛散等現(xiàn)象，造成了環(huán)境污染等問(wèn)題，制約了其發(fā)展。為了解決這個(gè)問(wèn)題，20世紀(jì)60年代初，日本首先開(kāi)發(fā)了耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理技術(shù)，實(shí)施該技術(shù)能夠促進(jìn)銹層由γ-FeOOH向α-FeOOH轉(zhuǎn)變，縮短穩(wěn)定銹層形成的時(shí)間。目前國(guó)內(nèi)技術(shù)還不成熟，因此研究開(kāi)發(fā)出成本較

2、低，且應(yīng)用范圍較廣的耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理技術(shù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和工程價(jià)值。
　　耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化處理技術(shù)研究的主要內(nèi)容包括能夠促進(jìn)耐候鋼表面盡快形成均勻致密的穩(wěn)定化銹層的物質(zhì)（我們稱(chēng)之為穩(wěn)定劑）的選取，以及耐候鋼表面穩(wěn)定化處理時(shí)采用的有機(jī)涂膜材料的選取。本文以低成本、全候型MnCuP耐候鋼對(duì)研究對(duì)象，主要在穩(wěn)定劑的選取方面進(jìn)行了初探，即：本文采用實(shí)驗(yàn)室模擬大氣腐蝕干/濕交替實(shí)驗(yàn)、X-射線(xiàn)衍射、動(dòng)電位極化曲線(xiàn)、電化學(xué)阻抗譜

3、等方法研究了海岸大氣環(huán)境中Cr2(SO4)3和NaNO2濃度對(duì)MnCuP耐候鋼表面銹層穩(wěn)定化過(guò)程的影響。主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　研究了模擬海岸大氣中Cr2(SO4)3的添加對(duì)MnCuP耐候鋼腐蝕行為的影響。通過(guò)60次干/濕交替大氣腐蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，海岸大氣模擬液中Cr2(SO4)3的添加可以明顯降低MnCuP鋼的腐蝕速率，加速表面銹層的穩(wěn)定化。但是，Cr2(SO4)3的添加對(duì)MnCuP鋼腐蝕行為的影響存在濃度極值現(xiàn)象。在本研究

4、的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)模擬液中Cr2(SO4)3濃度為0.02 mass％時(shí)，MnCuP鋼的腐蝕增重最小且優(yōu)先進(jìn)入穩(wěn)定化狀態(tài)。
　　研究了模擬海岸大氣中NaNO2的添加對(duì)MnCuP耐候鋼腐蝕行為的影響。通過(guò)60次干/濕交替大氣腐蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，海岸大氣模擬液中NaNO2的添加可以明顯降低MnCuP鋼的腐蝕速率，加速表面銹層的穩(wěn)定化。但是，較高濃度的NaNO2使得MnCuP鋼的腐蝕速率太小，不利于鋼表面盡快形成保護(hù)性銹層。在本研究的實(shí)驗(yàn)條件下

5、，當(dāng)模擬液中NaNO2濃度為0.005 mass%時(shí)，MnCuP鋼的腐蝕增重最小且優(yōu)先進(jìn)入穩(wěn)定化狀態(tài)。
　　在所有模擬環(huán)境中，MnCuP鋼表面銹層均由α-FeOOH，β-FeOOH，γ-FeOOH和Fe3O4組成；模擬液中少量Cr2(SO4)3的存在抑制了β-FeOOH的形成，促進(jìn)了Fe3O4的形成，但是，較多含量 Cr2(SO4)3的存在又抑制了β-FeOOH向 Fe3O4的還原；模擬液中少量NaNO2的存在促進(jìn)了Fe3O4的形