CN111781133B - 一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法 - Google Patents

一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，主要解决现有冷轧连续退火钢板用湿平整液的抗锈蚀性能不能准确检测的的技术问题。本发明的技术方案为：一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，包括：1)制备待测溶液；2)对冷轧钢板试样进行脱脂；3)测定平整液电化学曲线；4)评定待测湿平整液抗锈蚀性能。本发明方法能够快速识别连续退火平整后冷轧钢板表面的易腐蚀区域，精确评价冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能，检测准确可靠，操作简单，检测时间少，检测效率高。

Description

一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法
技术领域
本发明涉及一种湿平整液性能的检测方法，特别涉及一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，属于金属材料表面检测分析和金属材料表面腐蚀防护技术领域。
背景技术
冷轧钢板在经过脱脂-连续退火-平整等工序加工后，供二次冷轧、电镀锡等使用，使用前需要在库房存放，存放时间最长可达三周。由于连续退火机组无涂油工序，且库存时无包装，因此，钢材在库存周期内存在锈蚀风险。若表面锈蚀，则在二次冷轧、电镀锡过程中会出现漏镀、锈蚀等缺陷，严重影响产品质量和成材率。
冷轧钢板在连续退火湿平整工序段表面会有平整液喷入，平整液具有防锈功能，因此平整液对冷轧板的保护成为防止冷轧板锈蚀的最后一道关卡。平整液如果在带钢表面完全铺展，则可将带钢表面与外界环境隔离，大大减缓锈蚀的发生，若平整液不能完全铺展，则未铺展部位的钢板表面与外界环境直接接触，与膜铺展部位之间形成“大阴极小阳极”，成为腐蚀易发生区域，此时，钢板锈蚀风险大大增加。
公开号为CN103146468A的中国专利申请公布了一种环境友好型平整液，主要针对平整液配方设计，减少平整液环境污染、提高平整液清洗性和润滑性。
公开号为CN103849451A的中国专利申请公布了一种用于二次冷轧机组的具有高效清洗能力的平整液，主要进行平整液配方设计，提高平整液清洗效果。
现有公开的技术集中在冷轧平整液配方设计，缺乏针对连续退火湿平整液抗锈蚀能力的精确评价方法，不能满足钢铁企业的生产需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，主要解决现有冷轧连续退火钢板用湿平整液的抗锈蚀性能不能准确检测的的技术问题。
本发明的技术思路是，通过湿平整液在冷轧钢板表面的铺展性能评定来检测连续退火工艺生产的冷轧钢板的抗锈蚀性能；通过模拟连续退火工艺生产的冷轧钢板的清洗工序和钢板在连续退火、湿平整过程钢板表面氧化膜的破裂，采用电化学噪声法测定平整液中钢板表面电位与时间的关系曲线，根据测定曲线中结束阶段的电位值波动范围和最终电位值评价平整液在钢板表面的铺展性能，并根据平整液膜是否完全铺展来识别钢板表面是否存在潜在易腐蚀区域，进而评定湿平整液的防锈能力。
本发明采用的技术方案是，一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，包括以下步骤：
1)制备待测溶液，在5-40℃的温度下，量取待测湿平整液，控制待测湿平整液的质量-体积浓度为10-50g/L，湿平整液的组分为：防锈剂50-400g/L，清洗助剂40-200g/L，余量为水；所述的防锈剂为C4-C20二元酸、C6-C12脂肪酸、苯甲酸、硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、癸二酸、油酸、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、十二烷基乙二醇胺、油酰胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、吗啉、羧酸胺、烷基醚胺、三元羧酸胺、亚硝酸盐中的一种或两种以上的组合；所述清洗助剂为醇聚氧乙烯醚、醇聚氧丙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的组合；
2)对冷轧钢板试样进行脱脂，将经连续退火工艺生产的冷轧钢板试样浸泡在温度为55-90℃的脱脂剂溶液中，保温3-10min后取出，用去离子水将钢板表面脱脂剂冲洗干净，吹干待用；
3)测定平整液电化学曲线，所述电化学曲线测定包括去除冷轧钢板试样表面氧化膜和测定平整液电化学噪声曲线；所述去除冷轧钢板试样表面氧化膜，包括，将脱脂后的冷轧钢板试样浸泡在待测湿平整液中，并与电化学工作站连接，采用恒电位极化法对冷轧钢板表面进行阴极极化，去除冷轧钢板表面氧化膜，施加电位为-0.8～-1.5V vs SCE，除膜时间为2-3min；所述测定平整液电化学噪声曲线，包括，冷轧钢板表面氧化膜去除后，立刻测定冷轧钢板试样在待测溶液中电位与时间的关系曲线，测试时间为1200s；
4)评定待测湿平整液抗锈蚀性能，在待测湿平整液中电位与时间的关系曲线上，记录1000-1200s区间的电位值波动范围，根据1000-1200s区间的电位值波动范围评价湿平整液的防锈能力；如果，1000-1200s区间的电位值波动范围≤2mv，表征待测湿平整液铺展性良好，冷轧钢板表面不存在易腐蚀区域，冷轧钢板不容易锈蚀，湿平整液抗锈蚀能力强；反之，1000-1200s区间的电位值波动范围>2mv，表征待测湿平整液铺展性差，冷轧钢板表面存在易腐蚀区域，冷轧钢板容易锈蚀，湿平整液抗锈蚀能力差。
进一步，本发明步骤2)所述脱脂剂的组分为；氢氧化钠0-40g/L，氢氧化钾0-40g/L，表面活性剂1-20g/L，余量为水，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的一种或两种以上的组合。
本发明方法基于申请人的如下研究：湿平整液的铺展性好，则平整液对冷轧钢板表面与外界环境的隔离好，冷轧钢板的抗锈蚀能力强；平整液的铺展性不良，则存在较多未铺展部位，冷轧钢板的表面与外界环境直接接触，与铺展良好部位之间形成“大阴极小阳极”，冷轧钢板腐蚀易发生区域增加，冷轧钢板的抗锈蚀能力变差。
铺展性能主要是测定钢板电化学噪声曲线，通过曲线中后段时间的电位值波动和最终电位值来评定。电位值波动200s内≦2mv，则认为钢板表面各位置单位时间内吸附与脱附的防锈组分处于动态平衡状态，此时膜完全铺展，钢板腐蚀倾向低，湿平整防锈能力强。
本发明的有益效果如下：1、本发明方法能够快速识别连续退火平整后冷轧钢板表面的易腐蚀区域，精确评价冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能，检测准确可靠，操作简单，检测时间少，检测效率高。2、本发明方法对湿平整液防锈性能优化、连续退火冷轧钢板合格品率的提高提供了保证。
附图说明
图1是本发明实施例1待测湿平整液的电化学噪声曲线。
图2是本发明实施例2待测湿平整液的电化学噪声曲线。
具体实施方式
以下结合本发明的实施方案进一步描述。
实施例1，参见图1，一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，包括以下步骤：
1)制备待测溶液，在25℃的温度下，量取待测溶液，控制待测溶液质量-体积浓度为30g/L，待测溶液为Y型湿平整液；Y型湿平整液的组分为，对硝基苯甲酸150g/L，三乙醇胺50g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚50g/L，余量为水；
2)对冷轧钢板试样进行脱脂，将经连续退火工艺生产的冷轧钢板试样浸泡在温度为65℃的脱脂剂溶液中，保温8min后取出，用去离子水将钢板表面脱脂剂冲洗干净，吹干待用；脱脂剂的组分为，氢氧化钠20g/L，氢氧化钾20g/L，壬基酚聚氧乙烯醚5g/L，余量为水；
3)测定平整液电化学曲线，所述电化学曲线测定包括去除冷轧钢板试样表面氧化膜和测定平整液电化学噪声曲线；所述去除冷轧钢板试样表面氧化膜，包括，将脱脂后的冷轧钢板试样浸泡在待测湿平整液中，并与电化学工作站连接，采用恒电位极化法对冷轧钢板表面进行阴极极化，去除冷轧钢板表面氧化膜，施加电位为-1.0V vs SCE，除膜时间为3min；所述测定平整液电化学噪声曲线，包括，冷轧钢板表面氧化膜去除后，立刻测定冷轧钢板试样在待测溶液中电位与时间的关系曲线，测试时间为1200s；
4)评定待测湿平整液抗锈蚀性能，在待测湿平整液中电位与时间的关系曲线上，记录1000-1200s区间的电位值波动范围，根据1000-1200s区间的电位值波动范围评价湿平整液的防锈能力；冷轧钢板试样在1000s-1200s内，电位变化由-0.33531V变为-0.33354V，电位差：1.77mv<2mv，待测湿平整液铺展性良好，冷轧钢板试样表面不存在易腐蚀区域，不容易锈蚀，待测湿平整液抗锈蚀能力强。
实施例2，参见图2，一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，包括以下步骤：
1)制备待测溶液，在25℃的温度下，量取待测溶液，控制待测溶液质量-体积浓度为30g/L，待测溶液为D型湿平整液；D型湿平整液的组分为，十二烷基乙二醇胺200g/L，脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚60g/L，余量为水。
2)对冷轧钢板试样进行脱脂，将经连续退火工艺生产的冷轧钢板试样浸泡在温度为65℃的脱脂剂溶液中，保温8min后取出，用去离子水将钢板表面脱脂剂冲洗干净，吹干待用；脱脂剂的组分为，氢氧化钠20g/L，氢氧化钾20g/L，壬基酚聚氧乙烯醚5g/L，余量为水；
3)测定平整液电化学曲线，所述电化学曲线测定包括去除冷轧钢板试样表面氧化膜和测定平整液电化学噪声曲线；所述去除冷轧钢板试样表面氧化膜，包括，将脱脂后的冷轧钢板试样浸泡在待测湿平整液中，并与电化学工作站连接，采用恒电位极化法对冷轧钢板表面进行阴极极化，去除冷轧钢板表面氧化膜，施加电位为-1.0V vs SCE，除膜时间为3min；所述测定平整液电化学噪声曲线，包括，冷轧钢板表面氧化膜去除后，立刻测定冷轧钢板试样在待测溶液中电位与时间的关系曲线，测试时间为1200s；
4)评定待测湿平整液抗锈蚀性能，在待测湿平整液中电位与时间的关系曲线上，记录1000-1200s区间的电位值波动范围，根据1000-1200s区间的电位值波动范围评价湿平整液的防锈能力；冷轧钢板试样在1000s-1200s内，电位变化由-0.58274V变为-0.59946V，电位差：16.72mv>2mv，湿平整液中防锈组分未完全铺展，吸附与脱附不平衡，湿平整液在冷轧钢板上铺展性差，冷轧钢板的表面铺展不良区域与外界环境直接接触，与铺展良好部位之间形成“大阴极小阳极”，待测湿平整液铺展性差，冷轧钢板试样表面存在易腐蚀区域，容易锈蚀，待测湿平整液抗锈蚀能力差；
为验证该方法的可靠性，根据标准GB/T2361-92，对经Y型和D型平整液处理的钢板试样进行湿热加速实验，测试时间48h，评价两种是平整液抗锈蚀能力，Y型锈点少，D型锈点多，说明Y型湿平整液抗锈蚀能力强，D型湿平整液钢板抗锈蚀能力差，结果与该方法结果吻合。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：
1)制备待测溶液，在5-40℃的温度下，量取待测湿平整液，控制待测湿平整液的质量-体积浓度为10-50g/L，湿平整液的组分为：防锈剂50-400g/L，清洗助剂40-200g/L，余量为水；所述的防锈剂为C4-C20二元酸、C6-C12脂肪酸、苯甲酸、硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、癸二酸、油酸、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、十二烷基乙二醇胺、油酰胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、吗啉、羧酸胺、烷基醚胺、三元羧酸胺、亚硝酸盐中的一种或两种以上的组合；所述清洗助剂为醇聚氧乙烯醚、醇聚氧丙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种以上的组合；
2)对冷轧钢板试样进行脱脂，将经连续退火工艺生产的冷轧钢板试样浸泡在温度为55-90℃的脱脂剂溶液中，保温3-10min后取出，用去离子水将钢板表面脱脂剂冲洗干净，吹干待用；
3)测定平整液电化学曲线，所述电化学曲线测定包括去除冷轧钢板试样表面氧化膜和测定平整液电化学噪声曲线；所述去除冷轧钢板试样表面氧化膜，包括，将脱脂后的冷轧钢板试样浸泡在待测湿平整液中，并与电化学工作站连接，采用恒电位极化法对冷轧钢板表面进行阴极极化，去除冷轧钢板表面氧化膜，施加电位为-0.8～-1.5V vs SCE，除膜时间为2-3min；所述测定平整液电化学噪声曲线，包括，冷轧钢板表面氧化膜去除后，立刻测定冷轧钢板试样在待测溶液中电位与时间的关系曲线，测试时间为1200s；
4)评定待测湿平整液抗锈蚀性能，在待测湿平整液中电位与时间的关系曲线上，记录1000-1200s区间的电位值波动范围，根据1000-1200s区间的电位值波动范围评价湿平整液的防锈能力；如果，1000-1200s区间的电位值波动范围≤2mv，表征待测湿平整液铺展性良好，冷轧钢板表面不存在易腐蚀区域，冷轧钢板不容易锈蚀，湿平整液抗锈蚀能力强；反之，1000-1200s区间的电位值波动范围>2mv，表征待测湿平整液铺展性差，冷轧钢板表面存在易腐蚀区域，冷轧钢板容易锈蚀，湿平整液抗锈蚀能力差。
2.如权利要求1所述的一种冷轧连续退火钢板用湿平整液抗锈蚀性能的检测方法，其特征是，步骤2)所述脱脂剂的组分为；氢氧化钠0-40g/L，氢氧化钾0-40g/L，表面活性剂1-20g/L，余量为水，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基氨基丙酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的一种或两种以上的组合。
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