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钝化方式对镀锡钢板耐蚀性及铬含量的影响２５钝化方式对镀锡钢板耐蚀性及铬含量的影响ＥｆｆｅｃｔｏｆＣｈｒｏｍｉｕｍＣｏｎｔｅｎｔａｎｄＣｏｒｒｏｓｉｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｆｏｒＴｉｎｐｌａｔｅｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒｅｎｔＰａｓｓｉｖａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓ孙杰。，安成强，谭勇。（１沈阳理工大学环境与化工学院，沈阳１１０１６８）（２东北大学金属防护技术工程研究中心，沈阳１１０００４）—ＳＵＮＪｉｅ～，ＡＮＣｈｅｎｇｑｉａｎｇ一。ＴＡＮＹｏｎｇ（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０ｌ６８，Ｃｈｉｎａ：２ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＭｅｔａｌ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０００４，Ｃｈｉｎａ）摘要：使用化学分析、ｘ射线光电子能谱分析以及电化学测试等试验方法，研究化学钝化以及电化学钝化得到的镀锡板的铬含量、铬元素组成及耐蚀性。结果表明：对于镀锡钢板铬酸盐钝化膜，电解钝化膜的总铬含量高于化学钝化膜的总铬含量。钝化膜中主要含有ｃｒ，０以及Ｓｎ元素。不同钝化方式得到的钝化膜中铬元素的的价态、组成均不同，化学钝化膜及电解钝化膜中铬元素的组成分别为ｃｒＯ。，Ｃｒ（ＯＨ）。以及ｃｒＯ，Ｃｒ（ＯＨ）。，ｃｒ。电化学钝化膜的耐蚀性高于化学钝化膜。关键词：镀锡板；钝化；铬含量；ＸＰＳ；耐蚀性中图分类号：ＴＧ１７４．４文献标识码：Ａ——文章编号：１ＯＯ１－４３８１（２０１０）０３００２５０４—Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｓｔｓ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｃｈｅｍｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ＸｒａｙＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＸＰＳ）ａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｍｅｔｈｏｄ，ｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔＯｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｃｈｅｍｉｃａｌｓｔａｔｅ—ｏｆｅｌｅｍｅｎｔｃｈｒｏｍｉｕｍａｎｄｔｈｅｃｈｒｏｍｉｕｍｃｏｎｔｅｎｔｆｏｒｔｉｎｐｌａｔｅｕｓｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐａｓｓｉ—ｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ．ＩｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔｅｄＣｒ，ＯａｎｄＳｎｉｎｔｈｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍ．Ｔｈｅｔｏｔａｌｃｈｒｏｍｉｕｍｃｏｎｔｅｎｔｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｂｙｔｈｅ—ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．Ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｃｈｒｏｍａｔｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｗｅｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｃａｔｈｏｄｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ．ＴｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｗｅｒｅＣｒ２０３ａｎｄＣｒ（ＯＨ）３，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｗｅｒｅＣｒ２０３，Ｃｒ（ＯＨ）３ａｎｄＣｒ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｍｅｔｈｏｄｗａｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｃｈｅｍｉｓｔｒｙｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｉｎｐｌａｔｅ；ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ；Ｃｒｃｏｎｔｅｎｔ；ＸＰＳ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ镀锡钢板是单面或两面镀有纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带，目前在国内外广泛地应用于食品、化工、电…子、家电、装潢等领域口。在镀锡钢板的生产过程中，一般需要对镀锡钢板进行钝化处理。钝化处理的主要目的是使镀锡钢板表面形成一层稳定的保护膜，从而增加了耐蚀性及其它的性能］。铬酸盐钝化镀锡钢板具有的良好的耐蚀性、抗硫蚀、防黑变性能，目前其它的钝化工艺还无法取代］。镀锡钢板的耐蚀性与实际生产中所使用的工艺条件直接相关，其中尤以不同的钝化方式对镀锡板耐蚀性能的影响最为显著。本工作以镀锡钢板生产中不同的钝化方式为研究对象，通过使用化学分析、Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析以及电化学分析等试验方法，对化学钝化以及电化学钝化得到的镀锡板的铬含量及耐蚀性进行了研究。实验实验采用普通商用镀锡钢板，化学钝化与阴极电解钝化的工艺除电流分别为０Ａ／ｄｉｎ。及０．９～１．０Ａ／ｄｍ外，其他的条件相同。具体工艺参数为钝化液温℃度３５～４０，钝化液浓度２Ｏ～２５ｇ／Ｌ（ＮａＣｒＯ），ｐＨ值４．Ｏ～５．０，钝化时间为３ｓ。—钝化膜总铬量的测定根据ＡＳＴＭＡ６２３－－２００２２６材料工程／２０１０年３期（锡轧制产品通用标准）中的使用二苯碳酰二肼方法测定锡层中的铬方法进行。钝化膜表面格的测定测试采用ｘ射线光电子能谱仪（ＫｒａｔｏｓＡｘｉｓＵｈｒａＳｙｓｔｅｍ），ｘ射线源采用ＡｌＫ（１４８６．７１ｅＶ），能谱扫描范围为０～１２００ｅＶ，宽幅扫描间距为ｌｅＶ，窄幅扫描问距为０．１ｅＶ，能谱采用Ｃｌｓ（２８４．８ｅＶ）进行校正。分峰拟合采用高斯／劳伦特斯方程最小均方差Ｓｈｉｒｌｅｙ消背底方法。为保持镀锡钝化板的原始状态，在进行ＸＰＳ测试之前，不对试样表面进行Ａｒ离子溅射清洗。电化学分析采用ＣＨＩ６５０ａ型电化学工作站。测试使用三电极体系，其中辅助电极为２１３型铂电极，参比电极为２１７型饱和甘汞电极。测试溶液为用去离子水配制的３．５％ＮａＣ１溶液。工作电极裁剪为１．５ｃｍ×ｉ０ｃｍ，测试区域以外浸入测试液体的区域用液态蜡密封，留出１ＣＩＴＩ×１ｅｍ面积进行测试。２结果与讨论２．１不同钝化方式镀锡钢板的含铬量分析使用化学分析的方法对化学钝化与电解钝化镀锡钢板钝化膜的的总铬量进行定量分析，多次测试后取平均值，结果如表１所示。从表１中可以看出，使用化学钝化的方式得到的钝化膜中的总铬量远低于使用电化学钝化的方式得到的钝化膜中的总铬量。表１不同钝化方式钝化膜的总铬量Ｔａｂｌｅ１ＴｈｅｔｏｔａｌｃｈｒｏｍｉｕｍｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓＰａｓｓｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄＡｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｏｆＣｒｃｏｎｔｅｎｔ／（ｍｇ・ｍ）Ｃｈｅｍｉｃａ１ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ２．２不同钝化方式镀锡钢板钝化膜的ＸＰＳ分析通常在ＸＰＳ全元素扫描谱中可以得到膜层表面所含元素的信息。使用电化学钝化得到的钝化膜的ＸＰＳ全元素扫描结果如图１所示，表２为使用化学钝化以及电化学钝化得到的镀锡钢板铬酸盐钝化膜中各元素的含量。从图ｌ及表２中可以看出，钝化膜表面膜层中含有的主要元素为Ｃｒ，Ｏ，Ｓｎ。电化学钝化得到的镀锡钢板铬酸盐钝化膜中铬元素的含量为１９，化学钝化得到的镀锡钢板铬酸盐钝化膜中铬元素的含量为１．８％。化学钝化得到钝化膜表面膜层中铬元素的含量低于电化学钝化得到钝化膜表面膜层中铬元素的含量。为了进一步了解不同钝化方式得到的钝化膜中铬图１镀锡钝化板的ＸＰＳ全元素扫描谱Ｆｉｇ．１ＸＰＳｓｕｒｖｅｙｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｔｉｎｐｌａｔｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍ表２不同钝化方式镀锡板的各元素含量Ｔａｂｌｅ２Ｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｓｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐａｓｓｉｖｅｆｉｌｍｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ元素的结合状态，分别对两种方式得到的钝化膜进行了ＸＰＳ的精细扫描。图２为化学钝化方式得到的镀锡板Ｃｒ２ｐ。／。和Ｃｒ２ｐ１／２峰的ＸＰＳ窄幅扫描谱。对Ｃｒ２ｐ和Ｃｒ２ｐ峰的窄幅扫描谱采用高斯／劳伦特斯方程最小均方差Ｓｈｉｒｌｅｙ消背底方法进行拟合。可以看出，它们分别由两个不同的峰构成。其中，构成Ｃｒ２ｐ。／。峰的两个拟合峰的中心位置分别位于５７６．２ｅＶ—和５７７．４ｅＶ。文献表明口］，Ｃｒ（ＯＨ）。中ＣｒＯ键的Ｃｒ２ｐ峰位为５７７．３ｅＶ，与钝化膜中Ｃｒ２ｐ３／２峰的第二个拟合峰的位置接近，说明对应该峰的Ｃｒ的结合状态为Ｃｒ（ＯＨ）。中Ｃｒ的结合状态。文献中Ｃｒ。Ｏ。图２化学钝化方式得到钝化膜的Ｃｒ２ｐ。／２和Ｃｒ２ｐ１／２峰的ＸＰＳ窄幅扫描谱Ｆｉｇ．２ＮａｒｒｏｗｓｃａｎｎｉｎｇｓｐｅｃｔｒａｏｆＸＰＳｆｏｒＣｒ２ｐ３／２ａｎｄＣｒ２ｐｌ／２ｆｏｒｔｈｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｃｈｅｍｉｃａｌｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ钝化方式对镀锡钢板耐蚀性及铬含量的影响２７中ＣｒＺｐ峰位为５７６．３ｅＶ，从数值上看，钝化膜中Ｃｒ２ｐ峰的第一个拟合峰（５７６．２ｅＶ）对应的Ｃｒ的结合状态应与Ｃｒ。Ｏ。中Ｃｒ的结合状态接近，所以钝化膜中Ｃｒ２ｐ３ｌｌ２峰的第一个拟合峰对应的Ｃｒ的结合状态应该与ＣｒＯ。中Ｃｒ的结合状态相同。上述分析结果表明，使用化学钝化方式得到的镀锡钢板铬酸盐钝化膜中铬元素以三价铬的形式存在，其组成为Ｃｒ（ＯＨ）３和Ｃｒ２Ｏ３。图３为电化学钝化方式得到的镀锡板Ｃｒ２ｐ和Ｃｒ２ｐ峰的ＸＰＳ窄幅扫描谱及拟合曲线。它们分别由三个不同的峰构成。其中，Ｃｒ２ｐ峰中的三个拟合峰的中心位置分别位于５７６．１，５７７．２ｅＶ和５７４．６ｅＶ。文献表明，单质Ｃｒ的峰位为５７４．４ｅＶｌ＿１。与参考文献值进行对比，可知电化学钝化方式得到的镀锡板铬酸盐钝化膜中铬元素形式存在形式除了三价的Ｃｒ（０Ｈ）。和Ｃｒｏ。外，还有零价的Ｃｒ存在。图３电化学钝化方式得到钝化膜的Ｃｒ２Ｐ３／ｚ和Ｃｒ２ｐｌ／２峰的ＸＰＳ窄幅扫描谱Ｆｉｇ．３ＮａｒｒｏｗｓｃａｎｎｉｎｇｓｐｅｃｔｒａｏｆＸＰＳｆｏｒＣｒ２ｐ３／２ａｎｄＣｒ２ｐｌ／２ｆｏｒｔｈｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ表２中部分内容为不同方式钝化镀锡板钝化膜中不同价态铬元素的分析。从图２，３以及表２中看出，在镀锡钢板钝化处理过程中，钝化液中的Ｃｒ（ＶＩ）在镀锡钢板表面被还原，生成了低价的铬化合物以及铬。一般而言，镀锡钝化板的耐蚀性与钝化膜中铬元素的含量有直接的关系，铬元素含量越多，镀锡钝化板的耐蚀性也就越高。观察不同方式得到的镀锡钝化板的ＸＰＳ还可以看出，电化学方式得到的钝化膜的ＸＰＳ谱线非常平滑，而化学方式得到的钝化膜的ＸＰＳ谱线出现了很多不规则的锯齿波。结合表２可以看出，化学方式得到的钝化膜的含铬量很低。在ＸＰＳ收集元素信息时，因为含铬量很低，所以对铬元素的收集分析就很困难。体现在ＸＰＳ谱线上，就出现了在相同收集次数上，电化学方式得到的钝化膜的ＸＰＳ谱线非常平滑，而化学方式得到的钝化膜的ＸＰＳ谱线出现了很多不规则的锯齿波。２．３不同钝化方式镀锡钝化膜的耐蚀性２．３．１时间电位曲线图４为不同方式钝化的镀锡钢板在３．５ＮａＣｌ溶液中浸泡１０ｈ的自腐蚀电位曲线随时间变化的曲线（Ｅ－ｔ曲线）。从Ｂｆ曲线可以看出，铬酸盐钝化后的镀锡钢板较未钝化镀锡钢板在腐蚀溶液中的自腐蚀电位有明显的提高，这表明铬酸盐钝化具有明显的提高镀锡钢板耐蚀能力的作用。而阴极电解钝化镀锡钢板的￡曲线明显在化学钝化曲线之上，这说明阴极电解钝化形成的钝化膜更为致密，耐蚀能力更强。图４不同方式钝化的镀锡板在３．５ＮａＣＩ溶液中的Ｅ－ｔ曲线Ｆｉｇ．４ＴｈｅＥｔｃｕｒｖｅｓｏｆｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｏｂｔｉａｎｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎ３．５ＮａＣ１ｓｏｌｕｔｉｏｎ２．３．２极化曲线图５所示为不同方式钝化的镀锡钢板在３．５％ＮａＣ１溶液中的极化曲线。从曲线中可以看出，未钝化、化学钝化和阴极电解钝化镀锡钢板的极化曲线的阳极部分都不存在标准的直线区，说明这一区域已经不符合Ｔａｆｅｌ公式成立的前提条件。从阴极直线部分外推可得到不同方式钝化的镀锡钢板的腐蚀电流，如表３所示。．————７５７０６５６０．５５．５０．４５４０．３５ｌｏｇ（／，Ａ、图５不同方式钝化镀锡钢板在３．５ＮａＣ１溶液中的极化曲线Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｏｂｔｉａｎｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎ３．５ＮａＣ１ｓｏｌｕｔｉｏｎ２８材料工程／２０１０年３期从腐蚀电流的数值可以看出，铬酸盐钝化可以有效地降低腐蚀电流，提高镀锡钢板的耐蚀性。而阴极电解钝化的腐蚀电流比化学钝化的还要低，这说明阴极电解钝化是一种更为有效的铬酸盐钝化方式。表３不同方式钝化的镀锡板在ＮａＣＩ溶液中的腐蚀电流Ｔａｂｌｅ３ＴｈｅＣｏｒｒｏｓｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｏｆｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｉｌｍｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎＮａＣ１ｓｏｌｕｔｉｏｎ２．３．３电化学阻抗谱分析为研究镀锡钢板铬酸盐钝化膜的抗腐蚀能力，对未钝化和不同方式钝化后的镀锡钢板进行了电化学测试。图６所示为不同处理工艺镀锡钢板的电化学阻抗谱。由图中所示的不同钝化方式钝化的镀锡钢板的阻抗谱可以看出，镀锡钢板阻抗谱是半圆形状，并没有出现低频时的直线段，这说明实验所应用的电化学体系整体上受到电化学控制而不是受到扩散控制。一４０．０ｋ．３５．０ｋ一３Ｏ．Ｏｋ圭．２５０ｋ—２２Ｏ．Ｏｋ－１５０ｋ．１００ｋ．５．Ｏｋ００。ｕｎＤａＳｓｌＥａｌＪｏｎ：：ｈｈａｅｔｒｏｈｏｉｃｄａｅｌｇａａｓｓｓｓｍｉｖａｔｔｉｌｏｏｎｎ★★★★★▲▲▲★．Ｄ。Ｄ‘－Ｐ▲▲★。。ｏｓ：（ＯＨ）。。电化学钝化镀锡板钝化膜中总铬量为６．９４ｍｇ／ｍ。，其钝化膜表面膜层中的铬的组成为Ｃｒ２Ｏ３，Ｃｒ（ＯＨ）３及Ｃｒ。（２）使用电化学钝化的方式得到的钝化膜的耐蚀性高于使用化学钝化的方式得到的钝化膜。镀锡钝化板的耐蚀性与钝化膜中铬元素的含量有直接的关系，铬元素含量越多，镀锡钝化板的耐蚀性也就越高。［１］［２］Ｅ３］［４］［５］［６］［７］■■■而而而而而丽而ｉ＿丽ｋＥｓ］‘Ｒｅ（Ｚ）／（ｏｈｍ・ｃｍ－）图６不同钝化方式钝化的镀锡钢板的阻抗谱Ｆｉｇ．６ＴｈｅＥＩＳｓｐｒｅｃｔｒｕｍｓｐｅｃｔｒａｏｆｐａｓｓｉｖａｔｉｏｆｉｌｍｏｂｔｉａｎｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｓｓｉｖａｔｉｏｂｍｅｔｈｏｄｓ从图６中还可以看出，化学钝化和阴极电解钝化的镀锡钢板阻抗值要比未钝化镀锡钢板阻抗值高一些，这说明铬酸盐钝化使镀锡钢板在腐蚀溶液中的耐蚀能力得到提高；而阴极电解钝化镀锡钢板的阻抗值比化学钝化镀锡钢板阻抗值也要高一些，这也说明镀锡钢板的耐蚀能力在经过阴极电解钝化后要比只经过化学钝化要高一些。３结论（１）化学钝化镀锡板钝化膜中总铬量为０．６８ｒａｇ／ｍ。，其钝化膜表面膜层中的铬的组成为Ｃｒ。０。及Ｃｒ［９］［ｉｏ］［１１］［１２３［１３］参考文献曹曙，周焕勤，胡维健．电镀锡钢板生产工艺技术及其新发展—口］．上海金属，１９９４，１６（２）：１６．ＡＲＥＮＡＳＭＡ，ＣＯＮＤＥＡ，ＤＡＭＢｏＲＥＮＥＡＤＥＪＪ．Ｃｅｒｉｕｍ：ａ—ｓｕｉｔａｂｌｅｇｒｅｅｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒｆｏｒｔｉｎｐｌａｔｅ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉ—ｅｎｃｅ，２００２，４４：５１１５２０．ＢＡＲＩＬＬＩＦ，ＦＲＡＧＮＩＲ，ＧＥｌＡＴＩＳ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｌａｃｑｕｅｒｓｕｓｅｄｉｎｆｏｏｄｐａｃｋａｇｉｎｇ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＯｒｇａｎｉｃ—Ｃｏａｔｉｎｇｓ，２００３，４６：９１９６．ＮＯＢＥＬＦＲＥＤＩ，ＯＳＴＲＯＷＢＡＲＮＥＴＤ．Ｂａｔｈａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｅ～ｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｔｉｎ，ｌｅａｄａｎｄｔｉｎ／ｌｅａｄａｌｌｏｙｓ［Ｐ］．ＵＳＡ：４７０１２４４，１９８７．—ＢＥＲＮＡＲＤ（）ＢＫ，ＣＡＲＬ０ＴＡＧｒ，ＰＡＢＬＯＡＣ，ｅｔａ１．Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｉｔｅｓｆｏｒｌｏｃａｌｉｚｅｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｎｌａｃｑｕｅｒｅｄｔｉｎｐｌａｔｅｓｖｉｓｕａｌｉｚｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ｝＿Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２００３，４８：¨ｌ５一ｎ２１．ＢＡＳＴＩＤＡＳＪＭ，ＣＡＢＡＮＥＳＪＭ，ＣＡＴＡＬＡＲ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｌｏｎｇｅｄｅｘｐｏｓｕｒｅｏｆｌａｃｑｕｅｒｅｄｔｉｎｐｌａｔｅｃａｎｓｔｏａｃｉｔｒａｔｅｂｕｆｆｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＯｒｇａｎｉｃ—Ｃｏａｔｉｎｇｓ，１９９７，３Ｏ：９１４．ＡＬＶＡＲＥＺＰＥ，ＧＥＲＶＡＳＩＣＡ．Ｃｈａｒａｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｐａｓｓｉｖｅｆｉｌｍｓｏｎｔｉｎｔｈｒｏｕｇｈｔｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，４６：９１～１０７．—ＶＩＲＴＡＮＥＮＳ．ＢＵＣＨＬＥＲＭ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｕｒ—ｆａｃｅｆｉｌｍｓｆｏｒｍｅｄｏｎＦｅｉｎｃｈｒｏｍａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉ—ｅｎｃｅ，２Ｏ０３，４５：１４０５１４１９．刘世宏，王当憨，潘承璜．ｘ射线光电子能谱分析［Ｍ］．北京：科学出版社，１９８８．——ＡＲＥＮＡＳＭＡ，ＧＡＲＣＩＡＩ，ＤＥＤＡＭＢ０ＲＥＮＥＡＪ．Ｘｒａｙｐｈｏ—ｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｇａｌｖａｎｉｚｅｄｓｔｅｅｌｉｍｐｌａｎｔｅｄｗｉｔｈｒａｒｅｅａｒｔｈｓ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，４６（４）：１０３３１０４９．ＨＡＮＡＷＡＴ，ＨＩＲＯＭＯＴＯＳ，ＹＡＭＡＭＯＴＯＡ，ｅｔａ１．ＸＰＳｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｌｏｎｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｘｉｄｅｆｉｌｍｏｆ３１６Ｌｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ—ｓａｍｐｌｅｓｔｈａｔｗｅｒｅｌｏｃａｔｅｄｉｎｑｕａｓｉｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２００２，４３（１２）：３０８８～３０９２．—Ｍ０ＲＡＮ，ＣＡＮＯＥ，ＰＯＬＯＪ，ｅｔａ１．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｅｒｉｕｍｌａｙｅｒｓｆｏｒｍｅｄｏｎｔｉｎｐｌａｔｅ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，—２００４，（４６）：５６３５７８．Ｉ［）ＮＧＺＬ，ＺＨ（）ＵＹＣ．ＸＩＡ（）Ｌ．Ｃｈａｒａｃ￡ｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｌａｃｋ—ｃｈｒｏｍａｔｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｏｎｔｈｅｅ】ｅｃｔｒｏｄｅｐ０ｓｉｔｅｄＺｉｎｃ－ｉｒｏｎａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２００３，２１８：１２３一ｌ３６．（下转第９２页）92材料工程／2010年3期Densitv(AVg：75藿％114le+OO14le+0014le+OO14le+OO14le+00141e+OO14le+00444444图7球体cIP后的相对密度云图Fig。7Relativedensitycontour0fballafterC1P到的原形件尺寸进行模拟，以验证原形件尺寸的准确性，如果模拟的结果不理想，还可以继续修正尺寸，再进行模拟，这个过程可能需要反复几次才能获得满意的结果。3结论(1)通过CIP实验获得了摇实密度下不锈钢粉末的压力～密度曲线，为不锈钢粉末CIP数值模拟提供了重要的材料参数。(2)以cIP实验的圆柱体试样和选择性激光烧结的球体试样为研究对象，在ABAQus中对CIP过程进行数值模拟。(3)模拟的结果与实验结果基本吻合(误差小于3．1％)，说明Cam—Clay模型能够反映不锈钢材料的CIP过程，从而为零件的尺寸设计和制定合理的工艺参数提供参考。并且为以后更加复杂零件的CIP过程模拟奠定了基础。参考文献[1]GUY，HENDERSoNRJ，CHANDLERHW．Visualizjngisostaticpressingofceramicpowderusingfiniteelementanalysis[J][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11]Journal0ftheEuropeanCeramicS0ciety，2006，26：2265—2272．SZANTOM，BIERW，FRAGEN，eta1．Experimentalbasedfi—niteeIementsimulatiOnofcoldisostaticpressingofmetalpowders[J]．InternationalJourn8lofMechanicalscience，2008，50；405～421．YUANWX，MEIJ，SAMAROVV．e}a】_Computermode】】jngandt00Iingdesignfornearnetshapedcomponentsusinghotis0一staticpressing[J]．JournalofMaterialsProces8ingTechnology，2007，182：39～49．KIMKT，LEESC，RYUHS．Densificationbehavior0f8lumi—numalloypowdermixedw|thzirconiapowderinclusionundercoldcompaction[J]．MaterialscienceandEngineeringA，2003，340：41—48．wIKMANB，SvoBODAA．HAGGBLADHA．AcombinedmaterialmodelfornumericalsimuIationofhotisostaticpressing[J]．computerMethodsinAppliedMechanicsandEngineering，2000，189：901—913．PARKH，KIMKT．C0nsolidationbehaviorofSiCpowderundercoldcompaction[J]．MaterialsscienceandEngineering，2001，A299：116—124．史玉升．任丽花，魏青松．等．选择性激光烧结制件冷等静压形变模拟与试验[J]．华中科技大学学报(自然科学版)，2007，35(12)：91—94．贺峻．康永林，任学平．数值模拟在陶瓷粉末材料冷等静压过程中的应用[J]．材料科学与工程，2002，lO(1)：97—99．韩凤膦．热等静压(HIP)工艺模型化发展[J]．粉末冶金工业，2005。15(1)：12—25．HIBBITTB．ABAQusTheoryManual[M]．Netherland：ElsevierScienceLtd．1996．孙雪坤，苗雨阳，王国栋．金属粉末的模压致密化特性[J]．中国有色金属学报，j999，(S1)：船9一朋1．基金项目：国家863项目(2007AA03Z¨5)；中国博士后基金项目(2000410277)收稿日期：2009—0卜12；修订日期：2009一12一15作者简介：杜艳迎(1977一)，女，博士研究生，从事选择性激光烧结与等静压复合成形模拟方面研究工作，联系地址：湖北武汉市青山区和平大道945号武钢集团国际经济贸易公司工矿备件部邬亮转(430080)，E—mail：jennydyy@《na．com米米米米米来米米米米米米米米米米米粜米米米米米采米米米米米米米米来米米米米米米米{le米米米米米米米鬻采粜(j．．接第28页)[17]JoHNFM0uLDER．Handbookofx—rayPhotoelectronspec一[14][15][16]ZHANGXtVANDENB()SC，SL()()FWGel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