汽車用鋼板的耐蝕性研究

李銀英

（貴港職業學院，廣西 貴港537100）

0 前言

鋼板在汽車行業中有著廣泛的應用，如汽車車體和底盤等均是以鋼板為主體構造而成。鋼板的機械性能良好，能保障汽車的整體結構可靠且運行平穩。但易受侵蝕、耐蝕性較差是其明顯的缺點［1-3］。鋼板的耐蝕性不理想，勢必影響構件的外觀質量和使用壽命，同時埋下潛在隱患。正因如此，設法提高鋼板的耐蝕性成為亟待解決的難題。

概括而言，改變內部織構和表面處理是增強鋼板耐蝕性的可行方法［4-5］。本文采用工藝較簡單的表面處理方法，在鋼板表面鍍覆摻雜鋁粉的耐蝕鋅基金屬復合層。并以純質鋼板、鍍鋅鋼板為比較對象，采用噴濺鹽霧腐蝕法進行試驗研究。

1 試驗

以汽車用鋼板為芯模，以電解鋅板為陽極。電解液采用氯化物型鍍鋅液，其組成為：ZnCl290g／L，NaCl 160g／L，H3BO340g／L，Al（OH）310g／L。采用電鍍工藝，分別在鋼板表面鍍覆厚度為20μm左右的鋅層和鋅-鋁復合層。電鍍鋅-鋁復合層時，向電解液中添加25g／L的金屬鋁粉。另外，為避免鋁粉部分或全部溶解于弱酸性電解液中，在添加前對其進行鈍化處理，同時控制電解液的溫度介于特定范圍。

采用噴濺鹽霧腐蝕法，在密閉環境中考察鍍鋅鋼板和鍍鋅-鋁鋼板的耐蝕性。純質鋼板也進行鹽霧腐蝕，作為對比試驗。

2 結果與討論

2.1 鋼板的腐蝕形貌

鋼板的腐蝕形貌，如圖1所示。由圖1可知：經相同時間的鹽霧腐蝕，純質鋼板、鍍鋅鋼板和鍍鋅-鋁鋼板的形貌差別明顯。純質鋼板表面呈現大面積且極不均勻的腐蝕狀況，形成較多擴展形態的大蝕坑，腐蝕程度嚴重。相比較而言，后兩者的表面腐蝕較均勻，程度較輕。雖然也存在一定數量的蝕坑，但尺度較小且形態較規整。這表明鍍鋅鋼板和鍍鋅-鋁鋼板的耐蝕性較好，尤其是后者的耐蝕性更勝一籌。這可以對照鋼板腐蝕前后的形貌作出解釋。圖2為鍍鋅-鋁鋼板腐蝕前的形貌。參照圖1（c）和圖2可知：鍍鋅-鋁鋼板腐蝕前后的形貌差別不太明顯，僅發生了輕度的削薄腐蝕，形成密集的微小蝕坑。由于鋁粉的摻入起到屏蔽阻礙效果，因而很大程度制約蝕坑在鍍層內部擴展，發揮提高鋼板耐蝕性的作用［6］。

圖1 鋼板的腐蝕形貌

圖2 鍍鋅-鋁鋼板腐蝕前的形貌

2.2 鋼板的腐蝕速率

除了發揮屏蔽阻礙效果外，鋁粉的摻入也改變了金屬復合層的腐蝕進程。對于鋅-鋁復合層，鋁作為腐蝕電池的陰極，鋅作為陽極。但因鋁的化學穩定性差，在空氣中極易氧化，于表面形成氧化薄膜。而薄膜的保護致使陰極上很難發生電極反應，故相當于間接改變陽極鋅的腐蝕進程，即減慢鋅的腐蝕速率。

相同試驗條件下鋼板的腐蝕速率，如表1所示。由表1可知：鍍鋅-鋁鋼板的腐蝕速率最低，為7.7×10-5g／（cm2·d）；而純質鋼板和鍍鋅鋼板的腐蝕速率均較高，尤其是前者，其腐蝕速率更是達到9.4×10-4g／（cm2·d）。由此同樣反映出鍍鋅-鋁鋼板的耐蝕性較好。

表1 鋼板的腐蝕速率

3 結論

采用噴濺鹽霧腐蝕法，在相同條件下分別考察了純質鋼板、鍍鋅鋼板和鍍鋅-鋁鋼板的耐蝕性。得出結論：表面鍍鋅-鋁復合層的鋼板的腐蝕速率較低，耐蝕性較好。這歸因于鋁粉的摻入影響了鍍層的腐蝕進程。

［1］朱錚.汽車用高強度鋼板的開發應用和發展前景［J］.鋼鐵，2000，35（11）：66-70.

［2］王向東，高令遠，陳小平，等.國產鍍鋅鋼板的耐蝕性研究［J］.材料保護，2002，35（10）：12-13.

［3］張益明，馬榮貴，符寒光.耐蝕熱鍍鋅鋼板在汽車工業中應用的進展［J］.腐蝕與防護，1999，20（11）：483-487.

［4］劉燕萍，陳利華，李素琴.熱鍍鋅鋼板耐蝕性能評價方法［J］.理化檢驗：物理分冊，1999，35（3）：119-120.

［5］石世宏，傅戈雁.不銹鋼表面激光熔覆層耐腐蝕研究［J］.金屬熱處理，1999（3）：14-16.

［6］沈曉虹，劉烈煒.電沉積鋅基復合鍍層的研究現狀［J］.材料開發與應用，2002，17（4）：8-12.