宋海林，卢成浣，陈永斌，王佳乐，李玮，高萌
（通标标准技术服务有限公司，汽车腐蚀防护检测技术中心，上海201315）
Effect of Scribing Marks on Corrosion Creepage of
E-coating in Salt Spray Test
摘要：采用盐雾试验加速腐蚀蔓延的方法，结合立体显微镜从微观角度分析划线的形貌，研究了不同
划线处理及试验条件对漆膜抗腐蚀蔓延性能的影响。结果表明，不同刀形影响腐蚀蔓延宽度；不同划线方
式中横向划线腐蚀蔓延较小，竖线与斜线差别不大；不同基材在不同的试验条件中腐蚀蔓延表现差别较
大，铝基电泳漆膜的耐腐蚀蔓延性能最好；划线深度较深时腐蚀蔓延较大；划线宽度较大时腐蚀最大蔓延
值较大，宽度较小时蔓延更均匀。
关键词：盐雾试验；划线处理；腐蚀蔓延
太原城市职业技术学院学报
中图分类号：TQ630.7+2文献标识码：A 文章编号：2096-8639(2021)05-0032-06
Song Hailin,Lu Chenghuan,Chen Yongbin,Wang Jiale,Li Wei,Gao Meng
(SGS,Auto Corrosion and Protection Testing Technical Centre,Shanghai 201315,China )
Abstract:Using the method of salt spray test and combining with a stereoscopic microscope to
analyse the morphology of the scribing lines from the microscopic point of view and studied the
effects of different scribing treatment and test conditions on the creepage of coating corrosion.The
results showed that different blade influenced corrosion creepage width;Different ways of marking in
the horizontal line corrosion creepage was similar with vertical and diagonal lines;Different substrate
in different test conditions varied widely on creepage of corrosion performance;Creepage was bigger
when scribing depth was deeper;Corrosion creepage was larger when the scribing line width was
larger;The corrosion spread more evenly when the width was smaller.
Keywords：salt spray test;scribing mark;corrosion creepage
0引言在实验室评估漆膜耐腐蚀性时通常需要对涂装样品在盐雾试验前进行划线预处理。划线处理是通过人为破坏模拟车辆实际使用中被刮伤，在盐雾氛围中加速腐蚀破坏的结果，能反映腐蚀试验中漆膜的耐久性[1]。但是不同地域使用的划线刀具不同，刀形、划线深度以及暴露的金属面积等都不相同，这对试验结果有较大影响。目前关于划线操作各主机厂均没有统一
的方法，对不同划线处理影响漆膜腐蚀蔓延结果缺乏铣床夹具
对比分析，其机理尚无深入讨论。
本研究选择常见的刀具分别对铁基、铝基、铁基镀锌板的电泳漆膜进行不同的划线处理，在不同的盐雾环境中进行腐蚀试验，运用立体显微镜从微观角度对划线处理形貌影响涂层腐蚀扩展的机理进行探索研究，分析不同划线处理对漆膜腐蚀蔓延性能的影涂层与防护第42卷第5期2021年5月Vol.42No.5May.2021
清洁灌肠响。目的在于揭示划线处理的影响因子以及完善漆膜耐腐蚀蔓延评价体系。1试验1.1试验材料及设备试验材料为铁基电泳板、铝基电泳板、铁基镀锌
电泳板，腐蚀试验采用ASCOTT 盐雾箱进行。1.2试验方法
样品按照如下5种刀形进行划线处理，使用的刀
具分别为a ：ERICHSEN 0.5mm ；b ：ERICHSEN 1.0mm ；
c ：V 形尖头划刀；
d ：V 形圆弧头划刀；
e ：U 型划刀。
图15
种刀具划线示意图
2结果与讨论2.1不同刀形的影响对镀锌板分别采用图1中c 和d 进行划线并进行840h 中性盐雾[2](NSS)试验。图2为两种划线方式的微观形貌图。从图2可以看出，两种划线方式产生的划痕形貌均为楔形，在图b 中划痕底部较a 宽，两
种划线均已穿透镀锌层至铁基体。
图3为中性盐雾试验后去除腐蚀产物的样品表
面划线形貌图。从图3可以看出，试验后划线处均产
生了明显的腐蚀蔓延，但均未出现明显红锈。去除表面疏松的漆膜及腐蚀产物后，目测两种划线方式得到的腐蚀蔓延程度相近。
目前国内外标准中对腐蚀蔓延的评价主要分为两种：一种是按照ISO 4628-8[3]取点计算平均值，另一种是直接量取最大蔓延宽度。图3中a 单边平均腐蚀蔓延1.69cm，最大单边蔓延2.50cm ；b 单边平均腐蚀蔓延1.40cm ，最大单边蔓延2.00cm 。可见，采用方式a 进行划线处理得到的腐蚀蔓延略大于方式b ，对经840h 长周期的NSS 试验，这两种方式腐蚀蔓延差别不大。2.2不同划线方式的影响目前各大主机厂关于划线的形状及角度等并未统一，对于不同划线方式对腐蚀蔓延的影响尚未深入研究。图4为使用同种宽度的刀具在同一镀锌板上分别进行5种方式的划线，其中a 、b 、c 3种是目前使用较多的划线方式。
从图4可以看出，c 和e 中横线处腐蚀蔓延明显小于其他方向，同时在c 和d 中由于淌锈，对其下方的划线造成了干扰。忽略c 和e 中的横线部分，对5种划线处的蔓延分别取平均值得到图5。从图5可以
看出，a 、b 、c 、e 4种方式的蔓延情况基本一致，分析a
与d 的差异，同样为斜方向蔓延差值较大主要是由于
a 中存在交叉位置导致腐蚀较重，涂层更易剥离。同时
图2两种V 形刀具划线显微图
阿信的博客b
新版限塑令出台图4不同划线方式腐蚀蔓延
图3两种V 形刀具下漆膜腐蚀蔓延a:V 形尖头；b:V 形圆弧头
试验两块板，得到的规律具有一致性。因此，在实际的划线处理中竖直方向一条线是可以用于表征漆膜抗划线蔓延性能的。横线与竖线的划线蔓延差别较大的原因可能是因为横向更容易集聚腐蚀产物及盐渍，高浓度的腐蚀产物和盐渍对吸附氧具有竞争关系，从而能抑制腐蚀反应的继续扩展。图55种划
线方式下腐蚀蔓延平均值2.3不同基材及试验条件的影响汽车行业常用的基体金属材料有铁基、铝基、铁基镀锌3种。3种材料的电泳漆膜划线处耐盐雾腐蚀蔓延能力有很大的不同。为了研究影响划线腐蚀蔓延性能的影响因素，选取具有代表性的试验条件同时进行试验。
图6为铁基镀锌、铁基、铝基电泳板分别在循环盐雾和中性盐雾试验中同周期的腐蚀形貌图，图7为
不同基材在不同盐雾试验条件下的腐蚀蔓延数据。从
图7可以看出，NSS 条件下镀锌电泳板的腐蚀扩展很
明显，3种条件下铝基电泳板材均无明显腐蚀蔓延。在
SAE J2334[4]条件中镀锌电泳板腐蚀蔓延＜铁基电泳
板，同样为循环盐雾的ISO 11997-1[5]cycle B 中铁基
电泳板＜镀锌电泳板。首先分析NSS 条件下镀锌层腐
蚀蔓延较明显的原因是中性盐雾试验持续喷雾，箱内
Cl -浓度及相对湿度始终较高，镀锌板腐蚀产物疏松，
无法阻止水分及Cl -进入，而铁基电泳板中腐蚀产物
相对致密，导致腐蚀进展较慢。
分析两种循环盐雾条件下，镀锌电泳及铁基电泳
表现相反的情况，可能是因为试验溶液及试验条件不长客股份
同而导致。SAE J2334使用的溶液含有CaCl 2及
NaHCO 3，并且涉及高温阶段；而ISO 11997-1cycle
B a b
a e
d c b
使用的是常见的NaCl 溶液且没有50℃以上的高温
阶段。GMW 14872[6]中使用的溶液与SAE J2334类似且高温阶段的温度维持在60℃，分别使用镀锌基与铁基电泳板材进行同周期的GMW 14872试验，得到的结果如图8所示。从图8可以看出，GMW 14872
试验后镀锌基电泳板腐蚀蔓延明显小于铁基电泳板的腐蚀蔓延。综上所述，在无高温阶段并使用NaCl 溶液的循环腐蚀过程中镀锌基材的腐蚀蔓延较铁基体大，而在有高温阶段并使用复合盐的腐蚀过程中铁基电泳漆
膜的腐蚀蔓延值要大于镀锌基材。可见腐蚀蔓延程度
与电泳基体及腐蚀条件有较大关系。
镀锌基电泳板铁基电泳板图8GMW14872循环盐雾条件下得到不同基材的腐蚀形貌2.4划线深度的影响
分别在同一镀锌板上使用同一种划线刀进行两组划线，一组划线深度触及但不穿破镀锌层；另一组
划线穿透镀锌层，如图9所示。对划线试板进行5个循环的ISO 11997-1cycle B 的循环腐蚀试验，在图10
a:ISO 11997-cycle B,b:NSS,c:SAE J2334
图6不同基材及试验条件下腐蚀蔓延图
图7
不同基材及试验条件下腐蚀蔓延值
中左侧3条为穿透锌层的试验结果，右侧3条为未穿透锌层的试验结果。从图10可明显看出，划线深度较深时腐蚀蔓延宽度大于划线较浅的线条。
这是因为划线较深时漏出铁基体，铁基体与锌镀
图10不同划线深度腐蚀蔓延图
图9
不同划线深度的微观图像
层构成电偶对，加速了锌的腐蚀，锌发生腐蚀会形成毛状2ZnCO 3·3Zn(OH)2，ZnO ，ZnCl 2·Zn(OH)2等[7]。这些腐蚀产物具有吸湿性，在循环交变盐雾试验中伴随盐雾和高湿度的过程，划线处腐蚀产物逐渐堆积，腐蚀产物将划线凹槽填平，腐蚀逐渐发展成膜下腐蚀横向扩展。由于电偶加速作用更容易形成腐蚀产物堆积，所以划线较深时腐蚀蔓延较划线较浅时的更严重。2.5不同线宽的影响分别在同一镀锌板分别进行0.5mm 和1mm 宽度的划线处理，得到划线处的微观形貌如图11所示。从图11可以看出，两种刀形划线的差别仅在划线宽度不同。图12为在腐蚀试验后的形貌图，左侧3条为0.5mm 宽，右侧3条为1mm 宽的划线。表1为两种划线方式经腐蚀试验得到的蔓延结果。由表1可以看出，平均值来看，0.5mm 划线方式平均值较大，最大蔓
延来看，1mm 划线方式的腐蚀较大
。
图11不同划线宽度的微观图像
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