无锡钢在我国的应用及发展

1 前言 无锡钢的英文名为“Tin Free Steel”,简称TFS,是指“代替镀锡板使用,而表面又不镀锡的薄钢板”。一般分为铬系无锡钢(TFS—Cr)和镍系无锡钢(TFS—Ni)两类。而目前最流行的为铬系无锡钢,即一种在原板上镀铬的经济型制罐材料,包装和制罐行业也称之为镀铬铁,所以提到TFS一般都是指铬系无锡钢(欧洲通称为ECCS)。这种材料最初是由锡资源缺乏的国家开发成功,后作为镀锡板的一种代用品,被许多国家在制罐行业中推广。

无锡钢电镀过程中阳极材料电化学特性

研究了不同阳极在含铬溶液、含氟溶液和铬氟混合溶液中的交流阻抗谱,旨在弄清电镀过程中阳极材料的电化学特性.结果表明,铬离子、氟离子和铬氟混合离子在溶液中聚合形式对阳极材料的电化学特性有着重要影响.碳阳极和铅合金阳极在含铬溶液中可形成感抗现象,具有较小的极化电阻,而铅氧化物阳极在含铬溶液中具有较大的极化电阻.在铬氟离子混合溶液中,碳阳极和铅合金阳极表面感抗现象消失,且碳阳极极化电阻提高,铅氧化物阳极极化电阻降低,但铅合金阳极极化电阻明显高于碳阳极和铅氧化物阳极;铅氧化物阳极的导电能力大大提高.

无锡钢电镀溶液中氟离子电化学行为的研究

采用交流伏安法、电化学阻抗谱(EIS)和Mott-Schottky分析技术研究了无锡钢电镀液中氟离子电化学行为.结果表明,在氧化还原过程中氟离子抑制铬离子化学状态转变,降低铅合金和铅氧化物阳极的氧化电流密度,改变铅合金和铅氧化物阳极的氧化还原历程.EIS结果表明电场作用下溶液中铬氧离子团发生聚合,在铅合金阳极表面形成感抗现象.含氟溶液中铬氧离子团在阳极表面的感抗现象消失,溶液导电性提高.Mott-Schottky曲线显示氟离子提高阳极材料的载流子密度,铅合金阳极和铅氧化物阳极均为n型半导体.

电流密度分配制度对铬系无锡钢耐蚀性的影响

采用扫描电镜分析了不同电流密度分配制度下所得无锡钢板表面形貌的差异。结果表明,电流密度逐渐增大的分配制度获取的无锡钢表面存在较多孔隙,且镀层表面粗糙。电流密度平均分配时获取的无锡钢表面尽管同样存在较多孔隙,但是镀层表面较为细腻。电流密度逐渐减小的分配制度获取的无锡钢表面孔隙率和状态均明显改善。电流密度交叉式分配制度获取的无锡钢表面孔隙率少,且铬镀层均匀、细腻。根据3.5%(质量分数)NaCl溶液中的极化曲线和中性盐雾试验分析可知,与其他电流密度分配制度相比,交叉式电流密度分配制度获取的无锡钢耐蚀性较好。建立了不同电流密度分配制度下所得无锡钢在中性盐雾试验中的点蚀产生时间与试验温度的方程。

无锡钢上镀铬层的晶体织构与其机械寿命的关系

采用 X 射线衍射研究了在接近工业条件下制备的无锡钢上薄镀铬层(0.03 μm或每面 0.22 g/m2)的晶体织构特征。实验发现,铬镀层的晶体结构含以下组分:以垂直于镀层表面的[111]为轴心的轴向分量,(111)[112]受限分量以及一个自由分量。其中[111]轴向分量为主要织构分量,是初始阶段的生长织构;(111)[112]受限分量为次要织构分量,代表了外延生长。无锡钢上镀铬层织构与亚结构的定量特征之间的规律性变化取决于沉积参数。影响无锡钢上薄镀铬层机械寿命的主要因素之一是镀层中[111]轴向织构的形成。