防止鋼鐵腐蝕的工藝有很多，常用的防腐工藝是在金屬表面涂(鍍)非金屬和金屬保護(hù)層，或通過(guò)特殊的工藝處理在其表面形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)化保護(hù)膜。

根據(jù)構(gòu)成保護(hù)層的物質(zhì)，可以分為以下3類。

(1)非金屬保護(hù)層：把有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物涂覆在金屬表面。(2)金屬保護(hù)層：在鋼鐵表面涂(鍍)一種金屬或合金作為保護(hù)層，以減慢腐蝕速度。(3)熱鍍：將被保護(hù)的金屬材料或制品浸漬在熔融的金屬中，使其表面形成一層保護(hù)性金屬覆蓋層。能形成液態(tài)的金屬一般是相對(duì)低熔點(diǎn)、耐蝕、耐熱金屬，如AL、Zn等。

拖拉機(jī)中含有各種不同的結(jié)構(gòu)件和鑄件，其防腐性能直接關(guān)系產(chǎn)品的質(zhì)量。拖拉機(jī)及工程機(jī)械產(chǎn)品傳統(tǒng)的防腐工藝多采用涂漆或電鍍工藝，但此類工藝對(duì)使用中存在“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的零件、受擠壓零件和容易磕碰的零件防腐保護(hù)效果較差，如何解決此類零件的防腐保護(hù)，是許多企業(yè)面臨的問(wèn)題。在相關(guān)資料報(bào)道中，用標(biāo)準(zhǔn)板采用不同涂裝工藝進(jìn)行耐鹽霧性對(duì)比的較多.而采用實(shí)際零件用不同種防腐工藝處理進(jìn)行耐鹽霧對(duì)比試驗(yàn)的報(bào)道較少。本研究通過(guò)對(duì)幾種常用防腐蝕工藝處理的實(shí)際鋼鐵零件進(jìn)行耐鹽霧試驗(yàn)，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析研究，對(duì)提高產(chǎn)品的防腐能力具有參考意義。

1、防腐處理工藝的選擇

根據(jù)一般機(jī)械制造企業(yè)的防腐蝕要求，選取了常用的10種典型防腐處理工藝進(jìn)行耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)。根據(jù)常用防腐工藝耐鹽霧腐蝕的性能指標(biāo)，將試驗(yàn)時(shí)間定到長(zhǎng)600h，試驗(yàn)中選用的冷軋板與冷軋零件材料相同。

A工藝：噴砂——浸涂鐵紅環(huán)氧底漆。鑄鐵墊板經(jīng)噴丸處理，表面粗糙度Ra50左右，浸涂江蘇某企業(yè)生產(chǎn)的黏度為18s的鐵紅環(huán)氧底漆

B工藝：噴砂——中溫磷化——浸涂鐵紅環(huán)氧底漆。鑄鐵墊板經(jīng)噴丸處理，表面粗糙度Ra50左右，于50℃中溫鋅系磷化，浸涂鐵紅環(huán)氧底漆。

C工藝：噴砂——磷化——一般陰極電泳涂裝。鑄鐵墊板經(jīng)噴丸處理，表面粗糙度Ra50左右，于50℃中溫鋅系磷化，表面電泳厚度為20um的普通陰極電泳。

D工藝：噴砂——磷化——高邊緣高防腐陰極電泳涂裝。鑄鐵墊板經(jīng)噴丸處理，表面粗糙度Ra50左右，于50℃中溫鋅系磷化，表面電泳厚度為20um的高邊緣高防腐陰極電泳漆。

E工藝：噴砂——熱鍍鋅。鑄鐵墊板經(jīng)噴丸處理，表面粗糙度Ra50左右，表面浸涂厚度為110um的鋅層。

F工藝：電鍍鋅。表面電鍍厚度為10um的鋅層。

G工藝：鑄件噴涂丙烯酸面漆。表面噴涂厚度為20um的丙烯酸磁漆。

H工藝：“熱浸鋅工藝 + 噴面漆工藝”處理與“電泳底漆+噴面漆工藝”。零件處理工藝是先在表面浸涂厚度為110um的鋅層，再在表面噴涂丙烯酸面漆；下面的零件處理工藝是先在表面電泳厚度為18um的陰極電泳涂層，再在表面噴涂丙烯酸面漆。

I工藝：冷軋板——噴涂鐵紅環(huán)氧底漆。

J工藝：冷軋板——磷化——噴涂鐵紅環(huán)氧底漆。表面先于50℃中溫鋅系磷化，再噴涂鐵紅環(huán)氧底漆。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

僅用鐵紅環(huán)氧底漆浸涂鑄件的涂裝工藝或僅噴涂面漆，其抗蝕防銹能力非常差

鑄鐵件與冷軋板采用同樣的涂裝工藝，對(duì)耐鹽霧腐蝕能力差別很大，冷軋板的耐鹽霧腐蝕能力遠(yuǎn)優(yōu)于鑄鐵件。采用相同的防銹底漆，若都不進(jìn)行磷化處理，鑄鐵件耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)24h即出現(xiàn)大面積銹蝕，而冷軋板到168h方出現(xiàn)局部起泡腐蝕;若均進(jìn)行磷化處理，鑄鐵件耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)168h即局部銹蝕，而冷軋板到240h也沒(méi)有出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。

磷化工藝對(duì)提高鑄鐵件的抗蝕防銹能力影響非常大，磷化工藝可以較大程度提升零件的耐鹽霧防腐能力。采用相近的涂裝工藝，鑄鐵件不經(jīng)磷化處理耐鹽霧試驗(yàn)24h即出現(xiàn)大面積銹蝕，而同樣零件經(jīng)磷化處理后，耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)達(dá)到168h時(shí)，雖然也出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕.但樣板表面整體狀況比沒(méi)有進(jìn)行磷化處理的鑄鐵件要好很多。

在涂膜不被磕碰損壞的情況下，采用高防腐高邊緣陰極電泳漆可以滿足鑄鐵件長(zhǎng)期防銹技術(shù)要求。而對(duì)于使用中存在零件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)或磕碰現(xiàn)象時(shí)，采用“熱浸鋅工藝+噴面漆工藝”，可以有效解決零件涂膜損壞面的銹蝕問(wèn)題

“熱浸鋅工藝”可以有效提高鑄件的抗蝕性能，其抗蝕性要優(yōu)于一般陰極電泳工藝，鑄鐵件經(jīng)熱浸鋅工藝處理后，耐鹽霧時(shí)間600h時(shí)仍沒(méi)有紅銹出現(xiàn)。

電鍍鋅零件耐鹽霧性要遠(yuǎn)低于高邊緣陰極電泳防腐工藝。

不同的陰極電泳漆對(duì)鑄鐵件的抗蝕防銹的影響很大。一般陰極電泳底漆鑄件耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)96h出現(xiàn)局部銹蝕，240h出現(xiàn)大面積銹蝕，而采用高邊緣高防腐陰極電泳，經(jīng)600h鹽霧腐蝕試驗(yàn)，樣板表面僅出現(xiàn)少量“點(diǎn)蝕”；主要原因是普通電泳漆膜的邊緣防銹性差，而一般鑄鐵件的表面都比較粗糙，表面相當(dāng)于存在無(wú)數(shù)的“邊緣” ，因此對(duì)于鑄件(特別是表面粗糙度較高的鑄件)必須選用高邊緣防腐電泳涂料進(jìn)行涂裝。

磷化工藝和高防腐高邊緣陰極電泳漆提高鑄鐵件耐鹽霧腐蝕性能的影響主要因素為鑄鐵件成分和表面粗糙度。

2.1成分的影響

鑄鐵的碳(C)、硫(S)、磷(P)等非鐵元素含量均要大于碳素鋼，大約差1個(gè)數(shù)量級(jí)。這些非鐵元素的存在導(dǎo)致鐵分子很容易與它們形成無(wú)數(shù)的原電池，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。在相同的溫度條件下，電化學(xué)腐蝕的速度要遠(yuǎn)大于化學(xué)腐蝕。

2.2表面粗糙度的影響

鑄件的表面粗糙度一般在Ra12.5以上，有的鑄鐵件表面粗糙度可達(dá)Ra25，甚至Ra50。而碳素結(jié)構(gòu)鋼表面粗糙度一般在Ra3.2以下，熱軋的表面粗糙度一般在Ra6.3~12.5。粗糙度大，一方面更容易加快凝結(jié)水和CO2的附著，促使腐蝕的發(fā)生；另一方面，表面粗糙度也影響表面涂層的覆蓋保護(hù)。如果僅在鑄件表面涂覆一層鐵紅環(huán)氧底漆，由于涂料本身的流平性，在鑄件粗糙面的突出部分很難形成有效的涂層保護(hù)膜。

鑄鐵零件經(jīng)磷化工藝處理后，其表面形成的磷化膜會(huì)有效吸附涂料等保護(hù)物，從而在粗糙面的突出部位也能形成一層磷化膜加電泳漆的保護(hù)膜。

經(jīng)磷化工藝處理的鑄鐵件表面再涂裝高邊緣電泳漆，會(huì)在其表面形成由磷化膜和電泳涂膜組成的重復(fù)保護(hù)層，從而達(dá)到較好的防護(hù)效果。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)幾種鋼鐵防腐工藝耐鹽霧檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比研究，說(shuō)明不同防腐工藝對(duì)鋼鐵零件防腐性能的影響非常大，在實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境和需要選擇不同的防腐蝕工藝。

在防腐性能要求相同的情況下，鑄鐵零件需要采用比冷軋鋼鐵材料防腐能力更強(qiáng)的防腐處理工藝。而采用相同的防腐工藝處理的零件，材質(zhì)為鑄鐵的零件防腐性能要遠(yuǎn)低于材質(zhì)為冷軋鋼板材質(zhì)的零件。

對(duì)于在裝配和使用中容易被磕碰、磨損、存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)品或零件，采用一般的涂裝工藝或電鍍工藝均難以滿足防腐要求，建議采用熱鍍鋅或熱滲鋅防腐工藝，可以有效解決零件涂膜容易損壞銹蝕問(wèn)題。

對(duì)于鑄件(特別是產(chǎn)品表面粗糙度Ra>25的產(chǎn)品)，采用普通的涂裝工藝粗糙表面的尖端部分不容易被涂覆，防腐效果較差，采用磷化和高邊緣電泳涂裝工藝.可以大大提高其耐鹽霧腐蝕性能。

摘自《涂料工業(yè)》，原文作者：馬春慶、閆立峰、劉書(shū)鐸、張奉蓮、趙保剛、孔春花

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