热浸镀锌合金技术的发展与应用

综述了国内外关于热浸镀锌合金技术的最新发展.研究表明,锌浴中同时加入Ni和Bi的热镀锌效果较常规锌浴及Zn-Ni合金浴更佳;锌浴中加入适量的Sn可抑制高含硅量(大于0.25%Si)的钢材镀层的异常生长,其抑制机理是由于Sn在Fe-Zn合金相层生长前沿会形成一层连续层,从而阻碍了Fe-Zn相层生长。文中还介绍了Zn-Sn-Ni-Bi、Zn-Sn-V(Ni)以及Al-Sn-Bi合金技术的实际应用情况.      

工艺参数对热浸镀锌抑制层的影响

从锌液中Al含量、带钢入锅温度、锌液流动性和浸镀时间四个方面阐述了热浸镀锌过程中工艺参数对抑制层的影响,为在热浸镀过程中得到较好的抑制层,进而得到优质的镀层产品提供了理论依据。     

钴对含硅钢镀锌层的组织和生长动力学的影响

利用扫描电镜及波谱,研究锌浴中的钴对Q235和Q345钢热浸镀锌层组织及其生长动力学的影响.结果表明:锌浴中含0.075%(质量分数)钴时,能完全抑制Q235镀层组织发生硅反应性;而对于Q345,则需要在锌浴中加入0.3%钴才能部分抑制硅反应性;在锌浴中加入少量的钴后,镀层组织中疏松ζ层转变成与液相直接接触的富钴ζ相和由消耗δ相生成的致密ζ相;致密的ζ相层阻止液相和δ相的直接接触;富钴ζ相可容纳大约0.25% Si,避免在固-液界面产生硅的富集,液相通道消失,从而抑制含硅钢热浸镀锌过程中硅反应性的产生.     

热浸镀锌技术的研究进展

介绍了连续热浸镀锌和批量热浸镀锌工艺及其适用范围,论述了热浸镀锌层的组织和性能,分析了合金元素、钢基体化学成分、热浸镀温度和热浸镀时间等因素对热浸镀锌层组织和性能的影响,介绍了热浸镀锌技术的应用领域和研究现状,对该技术的研究方向进行了展望。     

Zr,Co,Ni,V微合金化对含硅结构钢热浸镀锌性能的影响

研究了在锌池中依次添加0.1%Zr、0.1%Co、0.1%Ni、0.1%V微合金化元素对含硅结构钢热浸镀锌性能的影响,并结合扩散通道理论解释了合金元素及其协同作用对硅反应性抑制的机理。研究表明,锌池中添加0.1%Zr或0.1%Co+0.1%Zr时,会在ζ层外侧形成少量不连续的Zn-Fe-Zr或Zn-Co-Zr三元化合物,但其只减薄了Sandelin钢镀锌时的镀层厚度,而对抑制高硅钢的硅反应性基本没有贡献。继续添加0.1%Ni后,Ni会在纯锌层与ζ层的界面上富集,可抑制Q235钢的硅反应性,但不能抑制Q345钢中的硅反应性。直到锌池中添加了0.1%Zr-0.1%Co-0.1%Ni-0.1%V后,才能很好的抑制Q345钢中的硅反应性。此时,在自由锌层与ζ层的界面上形成了明显的Zn-Fe-Ni-V化合物。通过扩散通道模型可以很好地解释这些实验现象。     

热浸镀锌合金技术的研究现状

简要介绍了锌浴中合金元素对热浸镀锌的影响,综述了因此而发展起来的多种锌合金镀层的研究现状,并总结归纳为两个体系：（a）以抑制超厚镀层生长为主的活性钢热镀锌合金镀层体系,包括Zn—Ni合金、Zn—Sn合金、Zn—Mg合金;（b）以提高耐蚀性为主的Al-Zn合金镀层体系,包括55％Al-Zn合金、5％Al-Zn合金。     

表面粗糙度对热浸镀锌镀层特征及耐蚀性的影响

为提升热浸镀锌钢板的表面质量,将热镀锌钢板进行连续热浸镀锌试验生产,采用场发射扫描电镜、显微镜和盐雾实验等手段,对生产试验的镀锌板进行相关的实验分析,研究了热浸镀锌基板表面粗糙度对含Sb和Pb的热浸镀镀锌板锌花尺寸均匀性和镀层厚度及物相组成特征的影响,以及锌花大小与耐腐蚀性的关系。结果表明:基板表面粗糙度越大,锌花尺寸越小且镀层厚度也小,δ相层中Fe元素含量较大,耐腐蚀性能较好。     

高速公路隔离栅热浸镀锌和锌铝合金镀层的对比分析

高速公路隔离栅的所有构件均需进行防腐处理,防腐处理方法主要有热浸镀锌、热浸镀铝、锌铝合金、浸塑、静电喷涂,而在金属镀层中,热浸镀锌和锌铝舍金应用较为广泛。对各种防腐处理方法在高速公路隔离栅上的应用情况进行了简要说明,着重介绍了热浸镀锌的应用情况、出现的问题和解决方法,并对热浸镀锌层与锌铝合金镀层的防腐性能试验结果进行了对比分析,从晶体结构和腐蚀电位两方面着手探讨了这2种金属镀层防腐性能存在差异的原因。     

锌浴中Ni、Co对高含Si钢热浸镀锌层厚度及组织的影响

试验使用纯锌、0.1%Ni、0.1%Co、0.1%Ni+0.1%Co、0.1%Ni+0.2%Co五种锌浴,对工业纯铁、Q195、Q235和Q345钢进行热浸镀锌试验。利用光学显微镜、SEM观察各镀层组织形态及厚度,通过对照试验组分析合金元素对镀层的不同影响,探求适当的合金浴配方。试验结果证明,加入合金元素Ni及Co,对4种材料的镀层均有一定的影响。单独加入Co可以细化镀层组织,但对镀层厚度影响不大;单独加入0.1%Ni能在一定程度上控制Si的反应性,尤其对Q235钢;当同时加入镍及钴后,能很好地抑制Si反应性(Sandelin效应),使镀层组织紧密,且镀层厚度减薄。     

热镀锌镀层铝含量分析

铝是热浸镀锌中非常关键的金属元素,锌锅中铝含量决定了镀层的结构以及锌锅锌浴行为。本文分析了大生产下的GI和GA板镀层中的铝含量,结果表明,不管是GI或GA,带钢的运行速度即热浸镀时间将影响Fe2Al5抑制层的厚度,影响带钢从锌液中带走的铝含量。纯锌GI板,在有效铝含量为0.18%~0.20%的情况下,或者合金化GA板,在有效铝含量为0.125%~0.135%的情况下,镀锌时间越长或速度越慢,抑制层越厚,镀层中铝含量越高。在实际工业生产中锌锭的添加要考虑速度因素。本文目的是寻找镀层消耗铝的规律,为优化锌锭添加制度、稳定控制锌液成分做准备。     

铝含量对IF钢热镀铝锌层组织和性能的影响

向热浸镀锌液中分别添加(质量分数)0.2%、1.0%、5.0%的Al,借助体视显微镜和SEM观察了IF钢表面镀层的微观结构,采用万能试验机进行三点弯曲试验,研究了不同Al含量对热浸镀镀层组织和性能的影响规律。结果表明,热镀铝锌镀层表面平整,存在网状沟槽,沟槽处为α(Al)+η(Zn)和Fe-Al-Zn金属间化合物。随着Al含量的增加,镀层表面龟甲块逐渐细小,镀层厚度逐渐增加。由于硬度高、脆性大,弯曲时裂纹从金属间化合物处发源,且随Al含量增多裂纹逐渐增多并平行排列。     

稀土在锌镀层中的应用及研究进展

讨论了稀土对热浸镀锌液及镀层的影响作用,综述了稀土转化膜在锌镀层中的应用与研究进展,并作用机理进行了探讨.     

不同镀层产品的工艺性能与生产线设计

近20年来带钢连续热镀锌技术、装备以及相应的控制手段均得到了巨大发展,我国的镀锌产品已从单一的大锌花镀锌板发展到不同镀层产品,但是针对一些特殊镀层产品,我国尚处于研发阶段。因此结合国内外先进的热镀锌生产技术与生产线设计经验,探讨不同镀层产品的工艺性能与生产线设计具有重要意义。对不同镀层产品的化学成分、组织特点、物理性能及热浸镀工艺参数进行了对比分析;结合不同镀层元素的物理特性、氧化特性和与铁反应性对热浸镀过程的影响,以及镀层凝固特性对热浸镀工艺的要求,总结了不同镀层产品生产线实际参数设计,着重介绍了前处理设备、退火炉、锌锅、镀后冷却等关键设备选型配置。     

热镀锌层在模拟湿热酸性大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q420钢表面热镀锌工艺中,Zn和Zn-Al-Ni-RE合金镀层在酸性铜离子加速盐雾试验条件下的耐蚀性能。方法 Q420钢表面预处理后进行热镀锌,根据GB 6460—1986进行铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,对比纯Zn镀层与Zn-Al-Ni-RE合金镀层的耐蚀性。结果 Ni,RE等元素的加入使镀层表面光亮,组织更加细密。在酸性铜离子加速实验进行到192 h时,纯锌镀层的腐蚀质量损失是合金镀层的2.7倍;72 h后纯锌镀层出现红锈,120 h后合金镀层出现红锈,说明Zn-Al-Ni-RE合金镀层比纯Zn镀层更耐腐蚀。结论通过适量添加Al,Ni与稀土元素,能使Q420钢合金镀层的耐蚀性能大幅度提高。     

Si、Mg、RE对热浸镀锌铝基合金镀层组织与性能的影响研究进展

热浸镀技术是钢铁材料长效防腐的一种有效方法,因其可以显著提高钢铁材料的耐蚀性能、延长材料的使用寿命而被广泛应用。近年来,随着科技水平的不断提高,传统的热浸镀层已经无法满足市场多样化的需求,多元合金镀层的研究成为热浸镀领域的研究热点。随着研究的不断深入,人们发现在热浸镀过程中添加合金元素能够明显提高热浸镀层的综合性能,但是合金元素的加入是如何影响镀层组织结构及性能是值得探讨的问题。为此,详细介绍了硅、镁、稀土等合金元素的加入对热浸镀层的微观组织、耐蚀性能和耐蚀机理的影响。通过列举国内外的研究实例,进一步分析了合金元素的添加量对热浸镀层性能的影响规律。最后提出,继续研究各种合金元素及其添加量对热浸镀层组织性能的影响规律及机制,并深入探讨添加合金元素之后,合金镀层中金属间化合物层的形成和生长规律,开发性能优异的新型热浸镀层及相应的热浸镀工艺是未来热浸镀技术的主要研究方向。     

热镀锌渣回收利用工艺研究进展

热镀锌技术是目前钢铁材料防腐蚀的一种有效方法,但是在热镀锌过程中会产生大量热镀锌渣。热镀锌渣是溶解在锌液中的Fe与锌液中的Zn或Al在高温条件下生成的金属间化合物。热镀锌渣中含有大量金属锌,是一种使用价值极高的二次锌资源。但是热镀锌渣不能直接用于工业生产,需要对其进行回收处理。目前,热镀锌渣的回收利用工艺可大致分为火法和湿法。详细介绍了这两种热镀锌渣回收利用工艺的机理及研究进展,阐述了现有热镀锌渣回收工艺中的熔析熔炼法、蒸馏法、真空蒸馏法、化学法和电解法的工艺原理,并对这几种回收提纯工艺的特点进行了总结。阐明了不同回收工艺获得最终锌产品的特点和工艺过程中所用设备的差异。通过对火法和湿法两种回收工艺进行比较,进一步分析了现有锌渣回收处理工艺的优缺点。最后提出综合利用现有锌渣回收工艺的优点,研发新型、高品质、低能耗、高效率、环保的回收工艺是热镀锌渣回收处理技术未来的发展趋势。     

热浸镀Zn-Al-Mg镀层力学性能研究进展

镀层的力学性能是影响涂镀产品服役寿命的关键。综述了热浸镀Zn-Al-Mg镀层力学性能(附着力、抗裂性、耐磨性、硬度和强度)的评价方法;归纳总结了合金成分中Al、Mg、Si等元素含量,以及热浸镀工艺中热浸镀温度和时间对镀层力学性能影响的研究进展。为了获得耐蚀性能与力学性能俱佳的Zn-Al-Mg镀层,指出应深入研究镀层组织与各力学性能指标之间的对应关系,积极探索不同钢种的热浸镀温度及时间工艺窗口,并将材料基因工程技术、机器学习技术与Zn-Al-Mg镀层性能研究相结合,以更快速、精准地实现Zn-Al-Mg镀层成分设计及组织性能预测,从而指导实际生产。     

热镀锌钢板镀层种类、结构及性能

热镀锌是目前使用最广泛的防护性镀覆方式之一,其应用越来越受到关注。本文综述了热浸锌镀层材料及合金元素对镀层性能的影响,并对各种锌镀层结构及性能进行了阐述。     

连续热镀锌镀液铝含量的控制

要： 分析了热镀锌镀液铝含量对镀层质量的影响,并结合攀钢热镀锌生产实践,探讨了镀液铝含量稳定性的控制措施。结果表明,将热镀锌镀液铝含量控制在016%～020%,可获得较佳的产品质量;通过控制锌锭及调铝用合金锭的成分及添加方式,并采用前馈法调铝,可以确保镀液铝含量控制的稳定性。