室外栏杆生锈原因分析

时间：2024-11-28

背景：客户海景房室外栏杆在使用2~3年后发生生锈，其迎风面明显生锈严重，甚至局部区域管材腐蚀形成孔洞。为此委托实验室对栏杆生锈试样进行检测，分析生锈的原因，研讨生锈机理，以便针对性改善。

1.样品信息及分析方式

问题描述：

一般栏杆制作过程为：工厂备料及开料→工厂焊接制作→(现场放线、预埋件施工)→金属基层喷砂防锈处理→底、面漆喷涂→包装后运输到现场→进厂检验→栏杆安装→验收。

本栏杆失效背景说明：栏杆素材为不同尺寸规格的镀锌方管，铁质钢材符合Q275标准(GB 700-88)，刷漆制程中分为三层：环氧富锌底漆+环氧中间漆+聚氨酯面漆，完成后干漆膜总厚度≥200 μm，安装位置近海，常年受雨季及台风影响。委托样品如图1所示(严重生锈栏杆与轻微生锈栏杆)。

图1 栏杆现场锈蚀形态及委托样品形貌图

测试项目、测试规范、设备信息、实验条件及测试环境：

2.分析数据

检测结果

2.1 栏杆物性测试

2.1.1栏杆材质化学成分

对栏杆管材的化学成分进行测试，结果如表1所示，可见：

●根据GB700-88，栏杆钢材的化学成分明显不符合 Q 275规格，其成分符合Q 235 B，需要其力学性能指标进一步确定。

表1 成份测试结果(wt %)

2.1.2 栏杆油漆层膜厚测试

对栏杆正常位置油漆层膜厚进行观察及测量，结果如图2及表2所示，可见：

●油漆层厚度基本均匀，膜层之间结合良好，膜层厚度总计212.2 μm，符合钢制栏杆行业技术标准规定。

图2 油漆层形貌(100×)

表2 油漆层测试结果

2.1.3 栏杆百格测试

取生锈较轻栏杆目视表面油漆层质量良好位置进行百格测试，结果如图3及表3所示，可见：

●边长为2 cm的方格中有3小格从管材表面脱落，依据ASTM D3359评级为3B级；

●基材表面成分主要为Zn，应为其镀锌层；

●掉落油漆位置1表面有较多刮痕，同时存在小颗粒状的异物，成分中含有腐蚀性元素S、Cl等，局部区域有油漆层残留；

●管材表面颗粒状异物、残留清洗剂等，将会降低油漆层底漆与管材表面的附着力，造成百格测试中掉漆。

图3 百格测试后试样形貌图及EDS分析位置

表3 EDS测试结果

2.2 试样表面观察

对栏杆表面形貌进行观察，结果如图4所示，可以发现：

●漆层的局部位置有这些特征：漆面正常、漆面鼓包、漆面鼓包生锈、漆层脱落+红锈斑、铁基材严重腐蚀穿孔。

图4 栏杆表面形貌图

2.3 试样表面SEM +EDS分析

对栏杆不同特征位置（掉漆位置、仅鼓包位置、鼓包生锈位置）取样，并进行SEM +EDS分析，结果如图5~6及表4所示，可以发现：

●掉漆位置油漆层几乎脱落裸漏基材，周围的油漆层严重开裂、破损，表面覆盖其氧化物 Fe2O3，同时存在腐蚀性元素Cl；

●仅鼓包位置油漆层炸裂，表面整体光滑、完整，局部区域存在微量针孔；

●鼓包生锈位置油漆层龟裂，表面破碎，表面成分中含有铁锈 Fe2O3与腐蚀性元素Cl。

图5 试样表面形貌

图6 EDS成分分析位置（100×）

表4 EDS成分分析结果（wt %）

2.4 试样切面SEM +EDS分析

对试样（正常位置、仅鼓包位置、鼓包生锈位置）的切片进行SEM + EDS分析，结果如图7~8及表5~6所示，可见：

●油漆层与基材之间存在间隙会降低其附着力，造成百格测试不良；

●油漆层与管材（镀锌钢管）结合面应为Zn层，仅鼓包位置与鼓包生锈位置均未发现完整的Zn层，推断管材表面在刷漆前就存在铁锈。

表5 表面测试结果

图7 试样切片形貌

图8 EDS成分分析位置（500×）

表6 EDS成分分析结果

2.5 管材镀锌层分析

管材上的镀层将保护铁基材生锈，若镀锌层不完整或铁基材上有铁锈，将对后续管材的防锈产生不良影响，对镀锌层进行详细观察与分析，结果如图9~10及表7所示：

●位置1锌层较厚，~31.8 μm，局部区域Zn层破损、与基材分离；

●位置2锌层厚薄不一，较薄处仅2.38 μm，Zn层也存在破损，与基体结合良好；

●位置3锌层结果完整，厚度不均匀，锌层下部存在异常区域深入基材~10 μm，成分中含有O、Fe、Zn，应为含有Zn的铁锈，此处铁锈应在镀锌之前就存在；

●通过对Zn层的观察可以发现Zn层厚度不均匀，厚度范围2.22~31.8 μm，结合仅鼓包位置与鼓包生锈位置仅发现Zn元素而无Zn层，可以判定镀锌管材质量较差，这样很难**镀锌管材在存储中不会生锈。

图9 管材镀锌层形貌图

15827322876

词条
词条说明
组织结构
优尔鸿信，以华南检测中心辐射，在国际多个地域均设有分支机构,在国外有美国、墨西哥、捷克、匈牙利、越南等地,在国内先后于深圳、烟台、昆山、武汉、成都、重庆、郑州、太原、天津、南宁等城市建立基地。检测中心总建筑面积达6.6万平米，基建投入数十亿元，拥有2000多名工程技术人员 ,有效地为客户提供基于产品生命周期的实验室服务、失效分析及解决方案。
6月优尔鸿信网络研讨会：铝合金加工不良分析与解决对策
2023年6月7日下午4点，优尔鸿信检测将开展“铝合金加工不良分析与解决对策”网络研讨会，特邀请实验室*技术*，来自*丰富工程经验的实战分享，课程提纲包括：铝合金加工工艺铝合金材料分析检测项目铝合金加工案例分析铝合金加工常见问题铝合金加工问题解决方法此次课程为网络，通过在线课程互动，分享铝合金加工工艺的相关知识、铝合金加工中存在的常见问题及解决方法、铝材质量检测项目，最后进行相关案例分享与答
优尔鸿信检测电子电器产品中镍释放量的国际检测标准有哪些？
电子电器产品中镍释放量的国际检测标准主要包括以下几种：EN 1811:2011+A1:2015 是常见的标准之一。该标准规定了与皮肤长期直接接触的制品中镍释放量的测试方法，适用于各种金属制品，包括电子电器产品中的金属部件。ISO 12870:2019 也对眼镜架中镍释放量的检测提供了规范。虽然主要针对眼镜架，但其中的一些原则和方法在电子电器产品相关检测中也具有一定的参考价值。ASTM F2923
优尔鸿信检测|胶水挥发物雾化对产品不良影响分析
一.背景某**企业制造的航空器材部件需使用一款胶水,为防止胶水在较端条件下产生挥发物雾化,对产品功能产生不良影响,委托我处对胶水固化机理和挥发性进行验证,为产品符合性提供依据。二.实验方案分析流程测试项目测试设备封闭体系分析宏觀觀察3D 顯微鏡挥发物含量分析顶空气相色谱质谱联用(HS-GC