表面粗糙度对阴极电泳涂层耐腐蚀性的影响

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22-24μm）。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20-22μm）。工艺3：抛丸（丸粒径Φ1.0mm,时间60s,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32-40μm）。工艺4：抛丸（丸粒径Φ1.0mm,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30-38μm）。工艺5：抛丸（丸粒径Φ1.0mm,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32-40μm）。工艺6：抛丸（丸粒径Φ1.0mm,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30-38μm）。工艺7：抛丸（丸粒径Φ0.5mm,时间600s,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20-23μm）。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。表一检验结果制板工艺检验项目钢板表面粗糙度（Ra：μm）耐盐雾性检验结果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）37．0-8．0480小时板面出现锈点（照片3）49．0-12．0240小时板面大量现锈点（照片4）59．0-11．0240小时板面大量现锈点（照片5）67．0-9．0480小时板面出现锈点（照片6）73.4-4.41000小时单侧扩蚀2mm（照片7）检验方法*企标GB/T1771-1991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：TalorHobsonLtd.uk照片1照片23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：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22-24照片3照片4照片5照片6照片7μm）。工艺9：已备样件→前处理(现场,脱脂、表调、磷化)→阴极电泳（现场，电泳漆，膜厚20-22μm）。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3.4-4.4μm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7.0-9.0μm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9.0-12.0μm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Φ1.0-1.2mm降低到Φ0.5-0.8mm，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