CN105445178B - 一种用于评价钢板表面活性的测试液及快速测量方法 - Google Patents

Abstract

一种用于评价钢板表面活性的测试液及快速测量方法，测试液成分配比为：氯化钠：150mg/L‑400mg/L，硫酸镁：10mg/L‑150mg/L，氯化钙：150mg/L‑280mg/L，非离子表面活性剂：0.2g/L‑0.8g/L，其余为去离子水，测试液pH值：6.2‑7.5。本发明具有可控性强、结果准确、重复性好等特点，可以对多种经不同工艺条件及化学介质等处理过的冷轧钢板表面进行评价，为大生产中材料成分调整及生产工艺优化方向以及选用合适的化学介质提供重要依据。

Description

一种用于评价钢板表面活性的测试液及快速测量方法

技术领域

本发明涉及测试方法，特别涉及一种用于评价钢板表面活性的测试液及快速测量方法。

背景技术

冷轧钢板表面状态如何直接影响冷轧钢板的正常生产与使用，研究发现，冷轧钢板表面活性是影响冷轧板表面状态的重要性能。冷轧板表面活性不仅影响钢板表面的耐蚀性性能，而且对后道工序需进行涂镀工艺处理的钢板与涂层的结合力也有重要影响。冷轧板在生产过程中的许多因素都会影响到冷轧钢板的表面状态，如材料的化学成分、酸洗工艺、轧制工艺、退火工艺、平整工艺等以及在各生产工序中使用的多种化学介质，生产工艺的多样性导致了冷轧板表面特性存在巨大差异。即使是同一化学成分的钢种，因为采用不同的生产工艺虽然可以获得机械性能基本相同的冷轧钢板，然而由于生产工艺的差别，钢板表面特性却会存在很大差异，从而表现出不同的耐蚀性能与涂装性能等。

在冷轧产品实际生产过程中，会经常有对生产工艺及其使用介质进行调整的需求，这就需要在实验室对调整项目对钢板表面状态影响做出预先评价，预防大生产应用的高风险性。因此如何快速准确评价冷轧钢板表面活性变得十分紧迫而必要。

到目前为止还未有文献报道实验室用于冷轧板表面活性的评价方法。用于钢板表面耐蚀性检测的传统方法主要有盐雾试验方法、湿热试试验方法。这些方法对于表面未经处理的钢板过于严荷，不能分辨钢板表面活性的细微差别，主要用于表面经涂油、涂装处理的试样，并且试验周期长，试验设备昂贵，占地面积较大，设备维护成本很高。

发明内容

本发明的目的在于一种用于评价钢板表面活性的测试液及快速测量方法，具有可控性强、结果准确、重复性好等特点，可以对多种经不同工艺条件及化学介质等处理过的冷轧钢板表面进行评价，为大生产中材料成分调整及生产工艺优化方向以及选用合适的化学介质提供重要依据。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于评价钢板表面活性的测试液，其成分配比为：氯化钠：150mg/L-400mg/L，硫酸镁：10mg/L-150mg/L，氯化钙：150mg/L-280mg/L，非离子表面活性剂：0.2g/L-0.8g/L，其余为去离子水，测试液pH值：6.2-7.5。

进一步，所述的非离子表面活性剂为EO/PO嵌断共聚物或者异构醇聚氧乙烯醚。

本发明的用于评价钢板表面活性的测试液的速测量方法，其特征是，包括如下步骤：

1)按上述成分，使用去离子水配制测试液，溶解均匀后于室温下放置待用；

2)将待测钢板试样垂直浸入测试液中，浸泡5s±1s，垂直取出后，与垂直方向成15°±5°角放置；

3)记录钢板表面出现锈点时间，单位为秒；

4)比较不同种类钢板的返锈时间，时间越短，钢板表面活性越高；时间越长，钢板表面活性越低。

进一步，步骤1)测试液溶解均匀后在室温下放置12～24小时待用。

本发明涉及的评价冷轧钢板表面活性用测试液必须满足以下条件：

(1)测试液对待测试样表面有良好的浸润性，可以均匀分布在待测试样表面；

(2)测试液严苛程度要适中，分辨力好，既可以测量出待测试样表面活性，又不能过于严苛而不能分辨出不同试样表面活性的细微差别。

本发明中，评价冷轧钢板表面活性用测试液主要是配制具有一定浓度的Cl^-及一定硬度的水溶液，通过表面活性剂的作用，使测试液均匀分散在钢板的表面，在Cl^-的促进作用下，Fe和水发生反应，出现锈点。

钢板表面发生锈蚀的主要原因是发生了电化学腐蚀，钢中的铁跟碳形成了原电池，铁作为负极，碳作为正极，在有水分存在下，由于水导电性弱，所以锈蚀发生缓慢，本发明中的测试液添加NaCl，由于NaCl是强电解质，在水溶液中可以形成导电液体，因此提高铁碳原电池的反应速度。测试液中加入Mg²⁺、Ca²⁺可以增加溶液导电能力，同时可以防止固体颗粒的沉降和凝聚，起到提高溶液稳定性、保证溶液使用寿命的作用。本发明通过控制氯化钠、硫酸镁、氯化钙的加入量调整测试液使测试液具有适中的严苛度。加入EO/PO嵌断共聚物或异构醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂可使测试液具有良好润湿性，使测试液快速而均匀地分布在待测试样表面。

本发明的有益效果：

通过本发明提供的钢板表面活性评价用测试液及测量方法，可以对多种经不同工艺条件及化学介质等处理过的冷轧钢板表面进行评价，测量时间短，分析灵敏度高，结果准确可靠，重复性好，可以为大生产中材料成分调整及生产工艺优化方向以及选用合适的化学介质提供重要的理论依据。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

首先配制测试液，成分见表1，用一升容器，放入相关成分及去离子水，溶解均匀后放置待用。

取经不同退火工艺处理的同一钢种冷轧钢板A(连续退火)与冷轧钢板B(罩式炉退火)，分别剪切成80mm×100mm尺寸。将钢板试样浸入测试液中，浸泡5s，取出后，与垂直方向成15°角放置，记录钢板表面起锈时间。

试验结果表明，经罩式炉退火工艺处理的冷轧钢板B表面锈点出现时间为192s，经连续退火工艺处理的冷轧钢板A表面锈点出现时间为368s，说明罩式炉退火板表面活性远高于连续退火板。

实施例2

首先配制测试液，成份见表1。溶解均匀后放置待用。

将经过轧制工艺的一种冷轧钢板剪切成80mm×100mm尺寸。分别用1#、2#、3#冷轧钢板用脱脂剂进行脱脂处理，漂洗干净后立即吹干。将用三种脱脂剂处理后钢板试样浸入测试液中，浸泡5s，取出后，与垂直方向成15°角放置，记录钢板表面起锈时间。

试验结果表明，经三种脱脂剂处理的钢板表面锈点出现时间分别为143s、209s、122s，说明经2#脱脂剂处理的钢板表面活性明显低于1#与3#脱脂剂。

实施例3

首先配制测试液，成份见表1。溶解均匀后放置待用。

将经过轧制工艺的冷轧钢板剪切成80mm×100mm尺寸。分别用A、B、C三种冷轧钢板用防锈液进行处理，吹干后将用三种防锈液处理后钢板试样浸入测试液中，浸泡5s，取出后，与垂直方向成15°角放置，记录钢板表面起锈时间。

试验结果表明，经三种脱脂剂处理的钢板表面锈点出现时间分别为653s、407s、576s，说明经B防锈液处理的钢板表面活性最高，经C防锈液处理的钢板表面活性次之，经A防锈液处理的钢板表面活性最低。

表1

Claims (3)

1.一种用于评价钢板表面活性的测试液，其成分配比为：

氯化钠：150mg/L-400mg/L，

硫酸镁：10mg/L-150mg/L，

氯化钙：150mg/L-280mg/L，

非离子表面活性剂：0.2g/L-0.8g/L，所述的非离子表面活性剂为EO/PO嵌断共聚物或者异构醇聚氧乙烯醚；

其余为去离子水，测试液pH值：6.2-7.5。

2.如权利要求1所述的用于评价钢板表面活性的测试液的速测量方法，其特征是，包括如下步骤：

1)按权利要求1所述成分，使用去离子水配制测试液，溶解均匀后在室温下放置待用；

2)将待测钢板试样垂直浸入测试液中，浸泡5s±1s，垂直取出后，与垂直方向成15°±5°角放置；

3)记录钢板表面出现锈点时间，单位为秒；

4)比较不同种类钢板的返锈时间，时间越短，钢板表面活性越高；时间越长，钢板表面活性越低。

3.如权利要求2所述的用于评价钢板表面活性的测试液的速测量方法，其特征是，步骤1)测试液溶解均匀后在室温下放置12～24小时待用。