镀锡层无铬钝化工艺及性能检测

发布时间：2018-01-03 23:33

  本文关键词：镀锡层无铬钝化工艺及性能检测　出处：《沈阳理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：镀锡板是指表面镀覆一层较薄金属锡的低碳钢板,被广泛应用在食品灌装工业和冲压品、包装材料等工业中。工业上为增强镀锡板的耐腐蚀性与抗硫性能,需对其进行钝化处理。传统镀锡板钝化一般采用铬酸盐,但由于铬酸盐对人体与环境的存在巨大危害,其应用已逐渐受到限制,因此寻找一种可以替代铬酸盐钝化的工艺势在必行。本文通过对比实验确定了钼酸盐-植酸钝化液的最佳配方及工艺条件:钼酸铵20~30g·L-1,植酸5~9ml·L-1,六次甲基四胺2~3 g·L-1,p H 4.0~5.0,电流密度150~200m A·dm-2,时间5~15s,温度20~50℃,此条件下获得的钝化膜膜层颜色均匀,光亮细致,且通过电化学测试发现其耐腐蚀性能较好;对钼酸盐-植酸钝化试样进行和盐水浸泡实验中性盐雾实验,其在盐水浸泡实验中的平均腐蚀速率为0.035g·m-2·h-1,中性盐雾实验中其在第48h出现黄锈腐蚀;通过SEM观察钼酸盐-植酸钝化膜的表面形貌,发现其表面较平整光滑,存在“干涸床状”裂纹,但裂纹未深及基体;同时通过扫描电镜附件能谱分析仪得出钝化膜表面主要存在Fe、Sn、Mo、O等元素,其中Fe、Sn元素为基体元素的反射。通过对比实验和正交实验确定了钼酸盐-铈盐钝化液的最佳方及工艺条件:钼酸铵20~30g·L-1,硝酸铈3~5g·L-1,柠檬酸4~6g·L-1,酒石酸4~7g·L-1,p H4.0~5.0,电流密度100~200m A·dm-2,时间10~15s,温度20~50℃,此条件下获得的钝化膜膜层颜色均匀,光亮细致,且通过电化学测试发现其耐腐蚀性能较好;对钼酸盐-植酸钝化试样进行和盐水浸泡实验中性盐雾实验,其在盐水浸泡实验中的平均腐蚀速率为0.012g·m-2·h-1,中性盐雾实验中其在第84h出现黄锈腐蚀;通过SEM观察钼酸盐-植酸钝化膜的表面形貌,发现其表面较平整光滑,存在极少量裂纹,但裂纹未深及基体;同时通过扫描电镜附件能谱分析仪得出钝化膜表面主要存在Fe、Sn、Mo、Ce、O等元素,认为Fe、Sn元素为基体元素的反射;研究了钼酸盐-铈盐钝化液的使用寿命,发现在钝化50dm2后其钝化效果下降,需要通过补加H+恢复钝化液性能,但当补加3次H+后钝化液不能继续使用,需要对钝化液补充水或新鲜钝化液;同时对钝化过程中的故障原因和解决措施进行了阐述。对镀锡原板、钼酸盐-植酸钝化试样、钼酸盐-铈盐钝化试样和铬酸盐钝化试样分别进行5%盐水浸泡实验、中性盐雾实验和电化学测试,发现钝化后镀锡板耐蚀性较镀锡原板得到了极大提高。测量了镀锡板在钼酸盐-植酸钝化液和钼酸盐-硝酸铈钝化液中的阴极极化曲线,认为镀锡板在钝化过程中既存在氧化物或钼的还原,又存在锡层溶解物理膜的形成。
[Abstract]:Tin plating plate is a kind of low carbon steel plate coated with a thin layer of metal tin. It is widely used in food filling industry, stamping products, packaging materials and other industries. Industry is to enhance the corrosion resistance and sulfur resistance of tin plating plate. It needs to be passivated. Chromate is generally used in passivation of traditional tin plating plate, but its application has been restricted gradually because of the great harm of chromate to human body and environment. Therefore, it is imperative to find a process that can replace chromate passivation. In this paper, the optimum formula and technological conditions of molybdate-phytic acid passivation solution were determined by contrast experiment: ammonium molybdate 20 ~ 30 g 路L ~ (-1). Phytic acid 5U 9 ml 路L -1, hexamethylenetetramine 3 g 路L -1, H 4.0 5.0, current density 150 ~ 200 Ma 路dm ~ (-2), time 5 ~ 15 s. The passivation film obtained at 20 ~ 50 鈩，

本文编号：1376118