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不锈钢涂装前处理工艺实践

摘要：不锈钢制品长期在腐蚀介质的环境当中使用，其表面就会被腐蚀，则需要实施涂装防护。但是，对于不锈钢而言，由于其表面光滑，且涂料对其防护能力以及附着能力较差，这就需要注重对不锈钢涂装实施前处理工艺。以化学除油-浸蚀-钝化的配套工艺进行研究，结果显示，不锈钢基材的表面实际粗糙度显著增大，且自腐蚀电位明显提高，耐蚀力明显增强。

关键词：不锈钢；化学浸蚀；附着；钝化；耐蚀能力

对于不锈钢产品而言，其长期运行于高氯的环境当中，因为被氯气所侵蚀，不锈钢就会被腐蚀，一般通过表面涂装的形式实施防护，但是，不锈钢涂装过程中通常会出现漆膜脱落的现象，该现象造成的主要原因就是涂装前的处理不当造成的涂层附着能力较差［1］。当前，不锈钢的涂装前处理工艺通常有喷砂或化学除油，单纯的化学除油仅可以有效去除不锈钢表面杂质及油污，而机械喷砂的方法较好，不仅可以除油，而且还能够使不锈钢的表面不平整，以此使漆膜具备的附着性能得到有效改善［2］。但是，喷砂的外力作用通常可以去掉不锈钢表面钝化膜，并对其防腐蚀能力造成不利影响。本文主要在常规涂料涂装的基础上，依据304不锈钢的表明特性，对不锈钢材质的前处理工艺进行探索，并根据不同的前处理方式进行实验对比，通过对实验结果的综合分析，以确保不锈钢件的涂漆实现良好的前处理，从而使304不锈钢的涂装附着力得到有效改善。

1.前处理工艺的设计对于不锈钢而言，根据其零件表面的特点，对不锈钢的表面附着性进行提高的方式主要表现在两方面，一方面是底材表面除杂、除油等需彻底，第二方面是底材的表面需适度粗化。除油通常运用化学方法，而表面粗化则通过打磨、喷砂等机械方式处理较为简单，但是，不适合结构较为复杂的零件使用［3］。与此相比，化学法的浸蚀处理通常有着显著优势，其不仅不会被零件的结构所限制，而且通过相应的酸液浸蚀，还能够使不锈钢基材的表面出现微观的不平整。通过对不锈钢涂装之后的防护性能进行综合考虑，不仅需粗化与除油，而且还需要考虑不锈钢表面的钝化膜。对于不锈钢而言，其表面的钝化膜和粗化之间通常存有矛盾关系，化学浸蚀造成的结果通常会造成钝化膜缺失，因此，不锈钢的表面粗化之后，则需要重新实施钝化处理，其不仅能够使不锈钢的基材耐蚀力有效增强，而且还可以使化学方法形成的钝化膜更为连续均匀，以增强油漆的附着力［4］。本文主要以化学除油-化学浸蚀-钝化的处理工序，在对后期使用不造成影响的基础上，对基材粗糙度适度的提高，并实施相应的钝化膜，以确保基材的附着性及耐腐蚀性。

2.实验方法

实验材料

304不锈钢的试片尺寸100mmx70mmx2mm。93#汽油、氢氧化钠、磷酸三钠、氯化钠、硝酸、十二钼磷酸、植酸、柠檬酸。

实验方案与处理条件本研究的不锈钢试片的涂装前处理选择7种方案，并实施涂装，具体的处理方法及工序条件见表1.

表1不同方案前处理的条件试片前处理完成后，通过同样的涂装工艺，具体涂装工艺的流程是：首先通过铁红对底漆进行氧化，然后自然干燥，最后涂丙酸聚氨酯面漆，并烘干。

性能检测

按照GB/T9286《色漆和清漆漆膜的划格试验》实施附着力检测，其划格间距为1mm，通过2倍放大的目视放大镜对涂层的切割区域进行观察。

通过型号为JSM-6510LA的扫描电镜，对通过有机酸处理之后的不锈钢试板出现的微观形貌进行观察。

通过型号为MitutoyoSJ210的表面粗糙度仪对不锈钢表面表现的粗糙度进行测定，并在试板边缘的10mm范围内选择5个不同位置，对其平均值实施计算比较。

通过中性盐雾试验对不锈钢的耐腐蚀性进行测试，腐蚀使用溶液为5%的氯化钠进行连续喷雾，实际观察周期为24h，并对漆膜表面的非划线处的气泡情况进行检测，并对划线处具体的锈蚀宽度进行测量。

结果

漆膜的附着性能

基于不同的前处理工艺，漆膜对不锈钢基材呈现的附着力检测所得结果为：方案1的附着力为＜3级；方案2的附着力为1-2级；方案3的附着力为1-2级；方案4的附着力为1-2级；方案5的附着力为＜2级；方案6的附着力为0-1级；方案7的附着力为0级。

其中，方案1为水洗之后，直接实施涂装，其漆膜的附着力低于3级，水洗的工序仅是简单的将不锈钢表面沾附的杂质即灰尘洗干净，无法将不锈钢表面的油污去除，在涂装之后，漆膜出现大面积的脱落。方案2以及方案3主要是通过化学除油或者有机溶剂除油进行处理之后，仍无法有效解决漆膜附着力的问题，涂装后的附着力为1-2级，不符合使用要求，另外，如果仍有除油不干净处，漆膜就会出现大面积的脱落，无法有效确保其附着力。钝化处理通常可作为涂装前的处理工艺，但是，根据方案4的结果显示，不锈钢的表面钝化之后，漆膜附着力为1-