鈍化處理對IF鋼耐蝕性能的影響研究

譚勇　張久凌　于曉中

摘要：本文以汽車板IF鋼作為研究對象，通過使用加速腐蝕試驗、現場實物試驗等方法，研究了化學鈍化處理對IF鋼耐蝕性的影響。研究結果表明：隨著鈍化時間、鈍化溫度、鈍化液濃度的增加，IF鋼的耐蝕時間不斷增加，化學鈍化后的磷化試驗結果表明，化學鈍化處理后對試樣的后處理工序沒有影響。

關鍵詞：IF鋼；化學鈍化；耐蝕性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.194

0前言

IF鋼，是無間隙原子鋼的簡稱（Intersddal Free Steel），也就是超低碳鋼中的一種。為了降低超低碳鋼的間隙固溶原子含量，通常加入鉻、錳等元素，與基體中的一系列非金屬元素反應形成穩定的反應物。IF鋼本身是一種附加值很高的鋼種，由于IF鋼具有屈服強度低、延伸率大、塑性應變比高等優良的機械性能，所以沖壓性能非常優異，在家電制造業、運輸工業、汽車制造業運用的非常廣泛。目前，IF鋼每年的需求量和產量處于穩步提升中，而且深沖熱鍍鋅鋼板、深沖鍍錫鋼板、深沖高強鋼板、深沖高強烘烤硬化板等這些品種的出現，也極大地豐富了此類鋼的產品線，促進產品向更高的質量發展㈣。

雖然IF鋼有著很多的優點，但是由于其本身的碳含量極低，所以在后期的使用過程以及貯運過程當中，很容易出現腐蝕的現象，這樣直接影響到了產品的質量。因此，就要求對該類產品采取一定防腐蝕的措施，避免其因為腐蝕而導致產品質量的下降。目前業界普遍采取的措施主要是在基體表面進行涂油處理或者是把IF鋼的存儲環境盡量保持干燥以及通風處理，通過這些手段來延緩基體的腐蝕。

在對鋼鐵材料進行防腐蝕處理的方法當中，采用化學方法進行處理是非常容易實現的手段，業內常用的酸洗鈍化就是這種化學方法。對于IF鋼這類比較容易發生銹蝕的鋼種，采用化學鈍化的方式進行處理是一種非常有效的手段。

本文主要通過進行電化學實驗、加速腐蝕方法、空氣掛片試驗等方法，研究了化學鈍化對IF鋼耐蝕性能的影響。

1實驗方法

1.1 IF鋼的實驗步驟

試樣尺寸為481cm的規格。化學鈍化處理過程的流程如下：堿洗處理兩次水洗干燥化學鈍化水洗空氣干燥。

1.2性能測試

在成都產SDJ405F的交變濕熱試驗箱內進行交變濕熱試驗，按照國家標準GB/T2423A 93進行測試，即參數進行如下的設定：溫度為25±3℃、相對濕度為45～75%，放入箱體中的試樣溫度穩定，在60分鐘內將濕度升高到90%。

在上海生產的CH1660A電化學工作站進行電化學測量。其中，參比電極選用飽和甘汞電極（SCE），輔助電極采用大面積的鉑電極。電化學測量采用三電極體系，以IF鋼鐵片作為研究電極。

2結果與討論

2.1鈍化時間與IF鋼表面耐蝕性的關系

實驗中采取的鈍化時間分別為1秒、2秒、3秒，圖1的曲線為分別在40℃到60℃之間，不同的鈍化時間與IF鋼表面耐蝕性的關系。從圖1中觀察到不同的鈍化時間對于試樣耐蝕性的影響。在不同的鈍化溫度，鈍化時間為1秒時的試樣耐蝕性最差，鈍化時間為3秒時的試樣耐蝕性最好，IF鋼表面的耐腐蝕性能與化學鈍化時間關系密切。通過圖1可以推測出，隨著化學鈍化時間增加，在IF鋼基體表面生成的鈍化膜的量也在增加，與此同時鈍化膜的致密性也在持續的增加，這樣可以顯著地提升試樣的耐蝕性。

2.2鈍化溫度及濃度對試樣耐蝕性的影響

圖2為鈍化液在鈍化時間為3秒的條件下，鈍化液在不同鈍化溫度時交變濕熱實驗結果。圖3鈍化液在鈍化時間為3秒的條件下，在不同濃度下，不同鈍化溫度時大氣掛片實驗結果。

從圖2中可以看出，雖然鈍化液的濃度有所不同，但是隨著鈍化溫度的逐漸升高，耐蝕時間都開始有了一個上升過程，溫度低的時候上升速度緩慢。當鈍化溫度上升的時候，試樣的耐蝕性也有了顯著地提高。

3結論

通過對IF鋼基體表面進行化學鈍化，并且對鈍化后的IF鋼基體進行了濕熱、電化學等分析。得到的結論為，IF鋼基體的腐蝕性能受到了鈍化的時間、溶液的濃度大小以及溫度的影響。鈍化液濃度為2%，鈍化時間為3秒，溫度為60℃。試樣交變濕熱試驗可以達到56小時。化學鈍化處理后對材料表面以及隨后的工序完全沒有影響。