乘用车不锈钢装饰条耐蚀性能研究

杨陈军，伍军华，王文涛，李 莉，赵海澜，顾鹏云

（浙江吉利汽车研究院，杭州，311228）

乘用车不锈钢装饰条耐蚀性能研究

杨陈军，伍军华，王文涛，李 莉，赵海澜，顾鹏云

（浙江吉利汽车研究院，杭州，311228）

采用化学分析、金相分析、盐雾试验方法研究了市场上几款车型不锈钢装饰条的化学成分、金相组织和耐蚀性能。试验结果显示，SUS430MA BA5和SUS436L耐大气腐蚀性能良好，是理想的装饰条材料，SUS430因含C量高，且不含稳定化元素Nb和Ti，耐蚀性差，不适合用做装饰条。

汽车腐蚀；不锈钢；装饰条；盐雾试验

引言

不锈钢是指能耐大气、水、盐水等介质腐蚀的钢，按照金相组织分为：铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢。不锈钢的耐蚀性主要是由于Cr元素的作用，首先Cr元素能在不锈钢表面形成致密的氧化膜，是提高不锈钢钝化膜稳定性的主要元素，其次Cr元素提高了不锈钢的电极电位，符合Tammann定律，也叫n/8定律[1]。铁素体不锈钢因其价格优势和优良的加工性能大量用于汽车工业，装饰条就是其中之一，银白的颜色显著提升了车辆的外观。但是不锈钢并非完全不腐蚀[2]，不同牌号的不锈钢因合金元素含量等差异，其耐蚀性能也会存在差异。耐蚀性能差的不锈钢，在恶劣的环境中会产生锈蚀，影响车辆的外观，引起用户的不满。本文以车窗玻璃外水切不锈钢装饰条为研究对象，随机选取了市场上几款车型的不锈钢装饰条，分别检测了化学成分、金相组织，并采用CASS试验检测了耐蚀性能。

1 试验方法及设备

1.1 化学成分

采用GB/T 11170-2008《不锈钢多元素含量的测定火花放电原电子发射光谱法》检测上面不锈钢装饰条的化学成分，检测设备是：SPECTRO MAXxMM16直读光谱仪。

1.2 金相

采用GB/T 13298-1991《金属显微组织检验方法》检测了不锈钢装饰条的金相组织，检测设备是：奥林巴斯BX51M金相显微镜。

1.3 盐雾试验

表1 材料化学成分列表

采用GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准规定的酸性铜加速盐雾试验方法测试了不锈钢装饰条的耐腐蚀性能，试验设备是：南洋计量仪器有限公司的AHL-120-NS盐雾试验箱。

2 试验结果及分析

2.1 材料成分检测结果（见表1）

化学成分检测得知其成分主要为三种铁素体不锈钢，牌号见表1。可以看出，SUS430碳含量很高，达到0.06%，不含稳定化元素Nb和Ti，Cr含量16.17%，很容易形成铬的碳化物，造成局部贫铬，降低耐腐蚀性能；SUS430MA BA5碳含量超低，为0.021%，稳定化元素Nb为0.55%，Cr元素含量最高，为19.92%；SUS436L碳含量超低，为0.02%，稳定化元素Nb含量为0.56%，Cr元素含量为17.84%，Mo元素含量为1.18%。

2.2 金相组织检查结果（见图1～图3）

三种材料金相组织都是等轴状铁素体晶粒，SUS430和SUS430MA BA5的晶粒比SUS436L粗大，铁素体晶粒内弥散分布点状析出物，主要成分是碳化物（M23C6），SUS430铁素体中析出物颗粒最多，SUS430MA BA5次之，SUS436L很少。

2.3 盐雾试验结果

经过CASS试验48小时后，试验结果见图4～图6。

由试验结果可见，SUS430装饰条表面有红绣产生，主要是点状锈迹，片状分布，分布杂乱无章，两端切割部位红锈稍多，这与切割表面光洁度有关，是切割表面未打磨光滑的结果，但锈蚀面积很小，小于总面积的5%，而SUS430MA BA5和SUS436L表面无任何锈迹。

2.4 结果分析

图1 SUS430 500×

图2 SUS430MA BA5 500×

图3 SUS436L 500×

图4 SUS430

图5 SUS430MA BA5

图6 SUS436L

结合化学成分、金相组织和盐雾检测结果分析可知，三种不锈钢的Cr含量都高于12.5%而小于25%。按照Tammann定律，它们都有相同的电极电位，不同点在于SUS430由于很高的碳含量，并且无稳定化元素Nb和Ti，形成了较多的铬的碳化物弥散分布于铁素体基体中，造成局部贫铬，在表面钝化膜遭到Cl-破坏后，贫铬区和非贫铬区域存在电位差，形成腐蚀微电池，加速腐蚀形成锈点或锈斑；SUS430MA BA5由于含碳量极低，而且含有稳定化元素Nb，形成铬的碳化物的风险很小，因而不会形成贫铬区，而且铬元素含量高达19.92%，表面钝化膜的稳定性很高，具有良好的耐蚀性能，表面未出现任何锈蚀；同样SUS436L也因为含碳量极低且含有稳定化元素Nb,不会因为铬的碳化物而造成局部贫铬，金相组织中碳化物很少，组织比较均匀，而且还有1.18%Mo元素，Mo能提高不锈钢的钝化能力，并且含钼的钝化膜致密而稳定，防止了Cl-对膜的破坏，使SUS436L同样具有优良的耐蚀性能。

3 结论

SUS430耐大气腐蚀性能低于SUS430MA BA5和SUS436L，在恶劣的大气环境中有很大的锈蚀风险，不适合用做汽车装饰条，后两者锈蚀风险很小，都是理想的装饰条材料。

[1] 戴起勋,程晓农.金属材料学[M].北京：化学工业出版社, 2005：131-135.

[2] 冀晨超,查三妹.出口整车不锈钢零部件的防锈方法[J].企业科技与发展, 2012(14)：49-51.

Research on Corrosion Resistant Performance of Car’s Stainless Steel Decoration Bar

Yang Chen-jun, Wu Jun-hua, Wang Wen-tao, Li li, Zhao Hai-lan, Gu Peng-yun
(Geely Automobile Research Institute, Hangzhou 311228)

This paper researched on chemical composition, microstructure and corrosion resistant performance of some kinds of car’s stainless steel decoration bar by chemical analysis, metallographic analysis and salt spray test. The cars were selected in the market of China. Experimental results show that SUS430MA BA5 and SUS436L have good atmospheric corrosion resistant performance, which are the ideal materials of decorative bar. SUS430 has too much C content and without the stabilizing elements Nb and Ti. Therefore, its corrosion resistant performance is poor, which is unsuited to decorative bar.

corrosion of vehicle; stainless steel; trim strip; salt spray test

TP202+.1

A

1004-7204（2015）03-0014-03

杨陈军（1984-），男，甘肃，浙江吉利汽车研究院有限公司，本科，研究方向：汽车腐蚀与防护。