(1) Extinderea și performanța domeniului de aplicare a plăcilor de oțel rezistente la uzură pentru tratarea suprafeței
Majoritatea plăcilor de oțel rezistente la uzură pentru tratarea suprafeței sunt plăci de oțel rezistente la uzură placate cu Zn. În 2008, producția Japoniei de plăci de oțel rezistente la uzură placate cu Zn a fost de 15 milioane de tone, dintre care 77% au fost plăci de oțel rezistente la uzură cu Zn placate la cald. Plăcile de oțel rezistente la uzură placate cu Zn sunt utilizate în automobile, construcții, electrocasnice și alte aspecte, dintre care jumătate sunt utilizate în automobile.
Începând cu anii 1980, plăcile de oțel rezistente la uzură placate la cald cu 55% Al-Zn au fost utilizate pe scară largă în Japonia. În zona de coastă unde sarea de mare are o mare influență, rezistența la coroziune a plăcilor de oțel placate cu Al scade. Rezultatele expunerii pe termen lung la coroziune arată că placa de oțel rezistentă la uzură acoperită cu Zn produce pete roșii din cauza consumului de Zn, în timp ce plăcile de oțel rezistente la uzură acoperite cu 5%Al și 55%Al-Zn mențin rezistența la coroziune. și înlocuiește funcția de protecție împotriva coroziunii. Structura metalică a acoperirii cu 55% Al-Zn este că există o fază bogată în Zn care conține b-Zn între granulele primare bogate în Al. Townsend a subliniat că în stadiul inițial al expunerii la coroziune, faza bogată în Zn se dizolvă mai întâi, arătând un efect de protecție împotriva coroziunii. În etapa ulterioară a expunerii la coroziune, faza bogată în Al joacă un rol în rezistența la coroziune. Acest mecanism anticoroziv se reflectă și în coroziunea finală a plăcilor de oțel rezistente la uzură acoperite cu Zn și a plăcilor de oțel rezistente la uzură acoperite cu Al-ZN 55%. Conform datelor cercetării, în experimentul de expunere pe termen lung, expansiunea acoperirii (coroziune liniară) a plăcii de oțel rezistente la uzură acoperită cu 55% Al-Zn, începând de la capătul eșantionului în perioada de expunere inițială, este mai mare, iar Rata de coroziune a expansiunii acoperirii a plăcii de oțel rezistente la uzură acoperită cu Zn este mai mare în perioada de expunere ulterioară. În stadiul inițial de expunere, faza bogată în Zn a plăcii de oțel rezistente la uzură acoperită cu 55% Al-Zn se dizolvă la interfața dintre acoperire și acoperire, astfel încât coroziunea se desfășoară rapid de la capătul probei spre interior. Când coroziunea se extinde la o anumită distanță, viteza de coroziune scade pe măsură ce distanța de la catod crește. După coroziunea plăcii de oțel rezistente la uzură acoperite cu Zn, aria catodului crește deoarece nu există o fază bogată în Al, iar coroziunea continuă.
Pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune a plăcilor de oțel acoperite cu Al-ZN 5% rezistente la uzură, o serie de plăci de oțel acoperite cu aliaj de 6%-11% Al-3%-Mg-Zn cu 3% Mg a fost dezvoltat. Adăugarea de Mg la 6% Al-Zn a prelungit timpul de generare a ruginii roșii, iar efectul Mg asupra rezistenței la coroziune a fost, de asemenea, confirmat în probele de expunere atmosferică. Nu a fost găsit ZnO în produsele de coroziune produse în experimentul de expunere a acestei serii de plăci de oțel rezistente la uzură în zona de coastă. Produșii de coroziune formați și acumulați prin expunere la coroziune au inhibat foarte mult reacția catodului. Cu toate acestea, ZnO din produsele de coroziune ale plăcilor de oțel rezistente la uzură placate cu Zn are proprietățile semiconductoarelor și nu poate inhiba reacția catodică a REDOX. Nu a fost detectat ZnO în produsele de coroziune ale plăcii de oțel acoperite cu 3% Mg rezistente la uzură, ceea ce este în concordanță cu rezultatele experimentale de mai sus.
Începând cu anii 1980, oțel rezistent la uzură rezistent la amprentă și oțel rezistent la uzură lubrifiat acoperit cu aproximativ 1 film organic pe filmul de piele de cromit și oțel acoperit cu aproximativ 20 de filme organice, oțel rezistent la uzură pre-acoperit fără procesul de acoperire a fost comercializat și utilizat pe scară largă. După aceea, Legea RoHS (Dispoziții pentru restricționarea utilizării anumitor substanțe periculoase) care interzice utilizarea P, Cr6+ și Cd{6+ în echipamentele electrice și electronice a intrat în vigoare în 2006, promovând procesul de tratament fără CR. Caracteristicile de performanță ale plăcii de oțel pre-acoperite rezistente la uzură sunt rezistența la coroziune, prelucrabilitatea ridicată, rezistența la defecte de suprafață, rezistența la poluare, proprietatea antibacteriană, absorbția căldurii, disiparea căldurii etc. Aceste caracteristici sunt determinate în principal de caracteristicile filmului acoperit. .
(2) Fără proces de tratare Cr
În ultimii ani, conceptul de a proteja mediul pământesc, de a preveni poluarea și de a construi o societate de reciclare a devenit din ce în ce mai puternic, iar cerințele pentru materiale pentru a reduce încărcarea mediului au devenit din ce în ce mai mari. În Europa, Ordonanța RoHS pentru echipamentele electrice și electronice sub forma legislației UE stabilește valoarea maximă admisă a P, Hg, Cr6+ și Cd{6+ și a doi compuși organici la 1000 ppm și orice produs depășirea acestei valori este interzisă de vânzare în regiunea UE. Decretul ELV privind casarea vehiculelor interzice utilizarea P, Hg, Cr6+ și Cd6+.
Conform procesului de tratare cu cromat va produce o situație dăunătoare Cr6+, Japonia a început să exploreze tehnologia alternativă de tratare cu cromat din anii 1970, deoarece nu a fost găsită nicio metodă eficientă, procesul de tratare cu cromat este încă în uz. Cu toate acestea, cercetările privind contramăsurile au fost accelerate după promulgarea legii menționate mai sus, iar tehnologia de tratament fără CR din Japonia a fost pe deplin dezvoltată la intrarea în vigoare a legii.
Procesul de tratament non-Cr ar trebui să poată menține în continuare funcția de barieră și funcția de auto-vindecare a filmului de piele tratat cu cromat. Mecanismul tratamentului fără CR este de a folosi un film de rășină organică de mai puțin de câțiva microni pentru a asigura funcția de barieră, de a folosi un inhibitor pentru a asigura rezistența la coroziune și de a adăuga agenți de cuplare cu silan pentru a îmbunătăți aderența dintre filmul de rășină organică și stratul de oxid metalic și învelișul. Rezistența la coroziune a plăcilor de oțel rezistente la uzură acoperite cu compozit organic fără CR de înaltă funcție este practic comparabilă cu cea a plăcii de oțel rezistente la uzură tratate cu cromat.
În prezent, tratarea chimică a fabricilor siderurgice japoneze este practic fără CR. În viitor, este necesar să se dezvolte în continuare pelicula de piele cu o mai bună auto-reparare și rezistență la coroziune. Metoda propusă de Araki de a modifica chimic filmul monomolecular auto-organizat de alcan-mertan cu compuși de silan pentru a forma polimeri binari, care pot obține o rezistență ridicată la coroziune cu o peliculă groasă de câțiva nanometri, este demnă de atenție.
