為了了解汽車不同區(qū)域腐蝕的相關(guān)性,有效解決汽車腐蝕問題,在整車強化腐蝕試驗過程中,對汽車不同區(qū)域進行了掛片試驗。分析了試驗過程中試件的腐蝕微觀形貌和腐蝕產(chǎn)物,研究了整車不同區(qū)域的腐蝕量隨腐蝕時間的變化。結(jié)果表明,隨著整車強化腐蝕試驗,試樣的腐蝕形貌和腐蝕產(chǎn)物發(fā)生變化,全車不同區(qū)域試樣的腐蝕量不同,從大到小依次為機蓋、側(cè)壁、頂蓋和機艙。
關(guān)鍵詞:強化腐蝕試驗中微觀形貌腐蝕產(chǎn)物的腐蝕量。
1.序言。
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,人們對汽車質(zhì)量的要求越來越高,汽車的防腐性能已經(jīng)成為原始設(shè)備制造商和消費者評估汽車質(zhì)量的重要項目。汽車腐蝕不僅影響車輛的外觀質(zhì)量,而且由于制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等功能部件生銹,給車輛的運行帶來很大的安全隱患。
車輛強化腐蝕試驗是驗證汽車耐腐蝕性有效的措施之一,已被國內(nèi)外多家汽車企業(yè)應用。但在加強整車腐蝕試驗的過程中,發(fā)現(xiàn)整車不同部位的腐蝕程度不同,很難建立整車腐蝕試驗結(jié)果與同一部件實驗室腐蝕試驗結(jié)果的相關(guān)性。針對上述問題,開展了整車不同部位的腐蝕掛片試驗,旨在為汽車行業(yè)的腐蝕研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也為建立整車及其零部件的腐蝕相關(guān)性提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
2.測試部分。
2.1車輛強化腐蝕試驗。
車輛強化腐蝕試驗是指評價車輛耐腐蝕性的綜合試驗方法,包括鹽霧試驗、高溫高濕試驗和在強化腐蝕道路(鹽水路、碎石路、泥路等)上行駛。).車輛強化腐蝕試驗的主要試驗條件和試驗內(nèi)容見表1。
車輛強化腐蝕試驗主要包括試驗車輛的預處理、正式的強化腐蝕試驗、試驗后的多方面檢查以及腐蝕結(jié)果的評價等。具體試驗過程參照QC/T 732-2005《乘用車強化腐蝕試驗方法》。測試周期為100個周期,每個測試周期為24h。十個腐蝕周期相當于一個腐蝕年。
2.2測試樣品和測試儀器。
2.2.1試樣。
寶鋼DC01冷軋板,試樣尺寸為50 mm×35 mm× 0.8 mm
測試儀器。
A.三維顯微鏡;整車試驗時觀察試件的微觀形貌;
B. x射線衍射儀:分析腐蝕產(chǎn)物的成分。
2.3測試流程。
選擇一定數(shù)量的DC01冷軋板試件,分別掛在機蓋、頂蓋、側(cè)壁和機艙上,隨車進行整車強化腐蝕試驗。試驗過程中,每10個循環(huán)后,從不同部位取三個試件,其中一個用于分析腐蝕產(chǎn)物,另外兩個用于測量腐蝕量。
3.結(jié)果分析與討論。
3.1腐蝕形貌分析。
在整車試驗過程中,用三維顯微鏡分析了前10、20和30次循環(huán)(分別為240小時、480小時和720小時)的腐蝕形貌。顯示了整車強化腐蝕試驗中冷軋鋼板樣品的微觀腐蝕照片。隨著試驗時間的增加,試件的微觀形貌發(fā)生了較大的變化:10次循環(huán)后,試件表面出現(xiàn)小顆粒腐蝕產(chǎn)物;20次循環(huán)后,試件表面的顆粒增多變大,表面出現(xiàn)的裂紋,說明腐蝕逐漸從材料表面向內(nèi)部擴展,腐蝕產(chǎn)物的形貌發(fā)生了一定程度的變化。
3.2腐蝕產(chǎn)物分析。
XRD分析表明,冷軋板的腐蝕產(chǎn)物主要是羥基氧化鐵、Fe3O4、Fe2O3和羥基氧化鐵。10次循環(huán)的腐蝕產(chǎn)物主要是Fe3O4,其次是Fe2O3及其水合物。30次循環(huán)的腐蝕產(chǎn)物為羥基氧化鐵和少量羥基氧化鐵??梢钥闯?,隨著測試時間的增加,腐蝕產(chǎn)物逐漸由Fe3O4和Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)镕eOOH和Fe(OH)3。整車強化腐蝕試驗時水蒸氣和氧氣作用于試樣表面,隨著裂紋進入基體內(nèi)部,陽極Fe溶解,生成Fe2+,生成FeOOH是在H2O和氧氣的作用下形成的。此外,F(xiàn)e3O4和Fe2O3在有氧條件下也能形成FeOOH,在高溫高濕環(huán)境下Fe2O3可能形成少量Fe(OH)3。
3.3不同部位腐蝕分析。
每10個循環(huán)(240小時)后,取出試樣,并根據(jù)IS0 8407金屬和合金腐蝕-腐蝕樣品上腐蝕產(chǎn)物的去除中規(guī)定的化學清洗方法去除試樣表面的腐蝕產(chǎn)物。采用失重法測試樣品的腐蝕量,腐蝕量按下式計算。
其中,△M為腐蝕量,g;M1是樣品的初始質(zhì)量,g;M2是除銹后樣品的質(zhì)量,g;。
以上測試腐蝕試驗用到的設(shè)備均為艾斯瑞儀器提供。
4.結(jié)語。
A.隨著整車強化腐蝕試驗時間的增加,試件表面腐蝕產(chǎn)物形貌發(fā)生變化,顆粒狀腐蝕產(chǎn)物增多且變大,銹層表面出現(xiàn)裂紋;
B.車輛強化腐蝕試驗過程中的腐蝕產(chǎn)物主要為Fe3O4、Fe 3O 4、Fe2O3和Fe(OH)3,且隨著試驗時間的增加,腐蝕產(chǎn)物逐漸由fe3o 4和少量Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)閒e3o 4和少量Fe(OH)3;
C.整車不同區(qū)域的腐蝕程度不同。