Ni 含量对热浸 Zn-Al-Ni 合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响

为了提高热浸镀锌层的耐腐蚀性能,向Zn-0.01%Al镀浴中添加少量Ni,在Q235钢表面获得Zn-Al-Ni热浸镀锌合金层,并用光学显微镜观察了镀层的组织,通过全浸腐蚀实验表征了镀层的耐腐蚀性能。结果表明:随着镀浴中Ni含量的增加,Zn-Al-Ni镀层的腐蚀速率先减小,后增大,当Ni含量为0.05%时,镀层的耐腐蚀性能最好;可以通过降低ζ相层的厚度以及增大δ相层的厚度,来提高镀层的耐腐蚀性能。     

Bi含量对热浸镀Zn-Bi合金镀层形貌和性能的影响

为了探索新的镀层成分,提高热镀锌层的性能,在锌液中加入不同含量的Bi,配制成Zn-x（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5wt%）合金镀浴,并在20钢表面进行了热浸镀。采用金相显微镜、显微硬度计和全浸腐蚀试验对镀层形貌与性能进行了表征。结果表明,随着Bi含量的增加,Zn-Bi镀液的流动性提高,镀件表面的平整度和光亮度提高,镀层的纯锌层厚度减小,显微硬度降低,耐蚀性能变差。Bi     

Ni含量对Zn-Al-Ni合金镀层组织和性能的影响

用热浸镀法在Q235钢板表面制备了Zn-0.05%Al-xNi(x=0.02,0.05,0.09,0.12mass%)合金镀层,用光学显微镜、维氏硬度计、摩擦试验机及中性盐雾和全浸腐蚀试验研究Ni含量对镀层形貌、显微组织、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随Ni含量增加,Zn-0.05%Al-xNi合金镀层的表面状况变差,厚度先减小后增加,硬度和耐磨时间先增加后减小,摩擦系数增大,腐蚀速率先减小后增加;Ni含量为0.05%时,镀层厚度薄,组织致密,耐磨和耐腐蚀性能好。     

热浸纯Zn和Zn-0.05Ni合金镀层组织性能的对比

采用组织分析、硬度测试和腐蚀实验等方法对比研究了在Q235钢板表面分别热浸纯Zn和Zn-0.05Ni合金镀层的组织和性能.结果表明,在Zn浴中加入Ni后,可抑制Q235钢的硅反应性,消除圣德林效应带来的镀层表面发灰现象,获得外观质量较好的合金镀层.与纯Zn镀层相比,Zn-0.05Ni合金镀层流动性好,锌耗少;镀件表面光滑、平整、美观;镀层厚度薄,硬度高,耐蚀性好.     

建筑用Q235钢的表面镀层与耐腐蚀性能研究

采用热浸镀方法在建筑用Q235钢面制备了55Al-43Zn-2Si镀层,研究了表面镀层的显微形貌、物相组成和耐腐蚀性能。结果表明,Q235钢板基材表面镀层较为平整,无明显凹凸,局部区域存在分散的显微凹陷或针孔;经过热浸镀处理后镀层已经覆盖Q235钢表面,表面镀层中只有Al和Zn相,且灰黑色区域是富Al相,灰白色区域为富Zn相;在Q235钢镀层腐蚀时镀层表面灰白色富Zn相优先腐蚀,随后才发生富Al相和化合物相的腐蚀,最终造成腐蚀介质渗漏而造成Q235钢基体的腐蚀破坏。     

第三代汽车钢表面合金镀层的性能

采用热浸镀方法在第三代汽车钢表面制备了3种不同组分的合金镀层,研究了Al含量和Si元素添加对合金镀层物相组成、显微组织、显微硬度、耐腐蚀性能的影响。结果表明:Zn-0.6Al-1.6Mg、Zn-1.8Al-1.6Mg和Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25Si合金镀层的主要物相都为Zn、Al和MgZn_2,在Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25Si合金镀层中还出现了黑色的针状Mg_2Si相,增加Al含量和添加Si元素后,合金镀层的晶粒更加细小、组织均匀性提高;Zn-0.6Al-1.6Mg、Zn-1.8Al-1.6Mg和Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25Si合金镀层的显微硬度分别为164.5、186.1、195.4 HV,不同组分的合金镀层的耐腐蚀性能从高至低顺序为Zn-1.8Al-1.6Mg-0.25SiZn-1.8Al-1.6MgZn-0.6Al-1.6Mg,在合金镀层中增加Al含量或者添加Si元素都有助于提升合金镀层的显微硬度和耐腐蚀性能。     

Ti含量对热浸镀Zn-Al-Ti合金镀层形貌和性能的影响

为了研制新型热镀锌合金,提高镀层性能,本研究在锌液中加入不同含量的Ti,配制成Zn-0.5Al-x Ti(x=0、0.03%、0.05%、0.07%、0.10%和0.12%,质量分数)合金镀浴,并在低碳钢板上进行了施镀。用光学显微镜、显微硬度计和全浸腐蚀实验对镀层的形貌和性能进行了表征。结果表明,添加适量Ti能有效减少锌灰、浮渣、锌瘤和镀层厚度,提高镀层的表面质量。随着Ti含量增加,镀层表面光洁度先降低后升高,镀层表面晶粒尺寸先减小后增大,镀层显微硬度和腐蚀速率先增加后减小再增加。当Ti含量为0.07%时,镀层的厚度较薄,镀层的光洁度、硬度和耐蚀性较好。     

热浸镀无铵助镀预处理对Zn-0.05%Al锌浴的影响

针对热浸镀锌工艺传统助镀处理造成的Zn-Al合金浴中Al失效和助镀烟尘污染问题,采用无铵助镀工艺对试样进行预处理,借助于称重法、ICP-AES、SEM、EDS等分析了无铵助镀下Zn-0.05%Al合金浴中Al含量随浸镀试样数量增加的变化趋势及无铵助镀对镀层组织结构、锌耗的影响,探讨了无铵助镀对Zn-0.05%Al合金浴中Al含量波动的影响。结果表明:与传统锌铵助镀相比,无铵助镀条件下锌浴中的铝含量与浸镀试样数量呈简单线性关系,无铵助镀对锌浴具有稳铝效果;无铵助镀条件下锌浴的无益锌耗降低,生成的锌渣量降低;无铵助镀对镀层的厚度和物相组成影响不明显,但镀层的致密性提高。     

Ni和Ti协同作用对Q235钢热镀锌层组织性能的影响研究

研究了锌池中微量合金元素Ni和Ti协同作用对Q235钢热浸镀锌层组织性能的影响。将Q235钢分别在Zn-0.03%Ni-0.02%Ti、Zn-0.06%Ni-0.02%Ti、Zn-0.06%Ni-0.03%Ti、Zn-0.06%Ni-0.04%Ti以及Zn-0.05%Ni-0.03%Ti锌池中热浸镀0.5~5 min,然后用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析仪分析了镀层组织结构及厚度的变化。实验结果表明,锌池中添加0.03%Ni-0.02%Ti基本能抑制Q235钢合金层的Fe-Zn反应,且随Ni或Ti含量的增加,抑制效果更加明显。但是当Ti含量大于0.03%时,镀层中会形成溶解有少量Ni的Zn-Fe-Ti三元化合物,且随Ti含量的增加,三元化合物的量也逐渐增加。     

大跨度桥梁缆索用钢丝热浸镀层研究综述

综述了热浸镀Zn、Zn-Al和Zn-Al-Mg系合金镀层的性能特点和研究现状。在Zn-Al合金中添加Al元素可以减缓Zn的腐蚀氧化,同时可以在镀层表面形成致密的Al_2O_3薄膜起到屏蔽保护作用。在此基础上,采用Mg合金化,不仅可细化镀层组织,还可抑制疏松腐蚀产物的生成,进一步延长合金镀层的寿命。阐明了桥梁缆索用钢丝热浸镀工艺的特点和不足。采用中性盐雾试验评估了应力加载对桥梁缆索用热浸镀层组织和耐腐蚀性能的影响。应力加载会使镀层表面的腐蚀产物保护层破裂,加快腐蚀进程。同时指出了现有桥梁缆索用钢丝镀层评价标准尚存在一些争议,应结合现行的评价体系,重视讨论和探索新的更合适的评价标准。需要研究新一代(Zn-Al-Mg)合金镀层的制备技术和评价标准,推动具有高耐蚀性的多元合金镀层在桥梁缆索用钢丝上的推广应用。同时,桥梁缆索用钢丝热浸镀层的腐蚀性能应考虑应力加载下的腐蚀破坏和相关机理研究。     

高铝锌基合金的耐腐蚀性研究

在质量分数为3．5％的NaCl溶液介质中，用电化学测量系统测定了Al的质量分数为30％～50％，Cu的质量分数为1．0％～2．5％的Zn-Al合金的塔菲尔参数、线性极化电阻、自腐蚀电位等电化学参数。并在三维视频显微镜下观察了合金的腐蚀形貌。结果表明，Zn-Al合金的耐蚀性随Al含量的增加和Cu含量的减少而下降。在试验合金中Al的质量分数为30％、Cu的质量分数为2．5％的Zn-Al合金耐腐蚀较好。     

Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究Zn-0.5Al-1.5Mg、Zn-2Al-1.5Mg和Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三合金镀层的组成相是Zn相、Al相和Mg Zn2相;Zn-0.5Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+MgZ n2二元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+Al+MgZ n2三元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si合金镀层由块状富Zn相、晶界Zn+Al+Mg Zn2三元共晶组织和针状相Mg2Si组成;Al、Mg和Si主要分布在晶界,Al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高Zn-Al-Mg合金镀层的耐腐蚀性能。     

锰对热浸Zn-0.2%Al合金镀层组织和生长动力学影响的研究

向Zn-0.2%Al热浸镀浴中添加一定量的锰,在纯铁上获得了不同的合金镀层。采用光学显微镜和带能谱仪的扫描电镜分析锰对镀层形貌和生长动力学的影响。结果表明,锰能促进δ相呈致密状生长,且各相层中的锰含量随锌池中锰含量的增加而增加,锰主要富集在破碎状相层中;镀层厚度随锰含量的增加而减小,当浸镀Zn-0.2%Al时,镀层的生长呈线性规律,为界面扩散控制;当浸镀Zn-0.2%Al-Mn时,镀层的生长为抛物线规律,受扩散控制,这说明锰元素的加入抑制了锌元素的扩散。     

微量Er对汽车用热浸镀锌镀层组织与性能的影响

采用热浸镀方法在汽车钢表面制备了不同Er含量的热浸镀锌镀层,研究了Er含量对镀层显微组织、硬度、厚度和耐蚀性的影响。结果表明:随着Er含量的增加,镀层平均晶粒尺寸呈现先减小而后增大的特征,且在Er质量分数为0.10%时取得最小值,添加适量Er可以在细化晶粒的同时改善表面质量。添加Er合金镀层的表面硬度平均值均高于Zn-0.6Al-0Er合金镀层的,且随着Er含量增加,镀层表面硬度呈现先增加而后减小特征,当Er质量分数为0.10%时硬度最大,而镀层厚度随Er含量的增加呈现逐渐减小特征;随着Er含量的增加,镀层平均腐蚀速率呈现先减小而后增大特征,Zn-0.6Al-0.10Er合金镀层具有最佳耐蚀性。     

公路护栏钢Q345的表面镀锌与性能

采用热浸镀法在公路护栏钢Q345表面制备了10种不同组分的低Al镀锌层,采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和盐雾腐蚀试验箱等手段,研究了Al、Mg和Si元素对表面镀层显微组织、硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明,Zn-0.6Al-xMg(x=0、1.2)、Zn-1.8Al-1.2Mg和Zn-1.8Al-1.2Mg-0.26Si镀层的物相组成都为Zn、Al、MgZn_2和Fe_2Al_5相;增加Al含量或者Mg含量有助于镀层晶粒细化和组织均匀化,且Si元素的添加有助于进一步细化镀层晶粒;当Mg 1.2%时,Al含量更高的B系列镀层的硬度会高于相同Al含量的A系列镀层,而Mg 1.2%时,B4镀层硬度略低于A4镀层;添加Si的C1和C2镀层的硬度高于A系列和B系列镀层。全浸腐蚀与中性盐雾腐蚀试验结果相吻合,即镀层耐腐蚀性能从高至低顺序为:C1 C2 A4 B4 B3 A3 B2 A2B1 A1,添加0.13Si的C1镀层具有较高的硬度以及最佳耐腐蚀性能。     

冷却方式对热浸镀锌、锌铝合金组织和耐蚀性能的影响

将碳钢在Zn-0.2%Al(质量分数)和Zn-5%Al-RE合金中热浸镀后,分别进行水冷和空冷。对镀层进行了表面及截面形貌观察(SEM)、Tafel极化曲线测试、中性盐雾实验及X射线衍射分析(XRD)。Zn-0.2%Al镀层在浸镀后进行快速冷却(水冷),可使晶粒细化,耐蚀性能提高;Zn-5%Al-RE合金镀层进行水冷后,其共晶组织结构由片层状转为颗粒状,耐蚀性能降低。讨论了冷却方式与镀层结构、耐蚀性能之间的关系。     

硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织和耐蚀性的影响

将Q235钢置于不同硅含量的Zn-20%Al熔池中浸镀不同时间,并将浸镀样品置于中性盐雾腐蚀试验箱中腐蚀,利用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪观察镀层的组织结构和腐蚀产物,研究了硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织及耐腐蚀性的影响。结果表明:随着熔池中硅元素的增加,合金层中周期性层状组织逐渐消失;添加少量的硅就可以强烈抑制铁铝之间的反应,减薄镀层的厚度;当硅含量增加到0.8%时,中间合金层由Fe Al_3相向Fe-Al-Si三元化合物τ_4相转变;硅的加入可以使腐蚀环境下的镀层表面形成一层致密的化合物Al_(3.21)Si_(0.47),较大程度地隔绝腐蚀环境,提高镀层耐腐蚀性。     

热浸时间对纯锌和含锌RE合金镀层力学性能的影响

研究了热浸时间对Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si-0.02%RE合金镀层中元素分布、厚度的影响,及对IF钢抗弯曲强度和镀层硬度的影响。结果表明:镀层的厚度随热浸镀时间的增加而增大,同时镀层中间过渡层的厚度随时间增加而增大;随着热浸镀时间的延长,纯锌镀层和合金镀层试样的抗弯曲能力都呈下降趋势,且合金镀层试样下降的更为明显;随着热浸时间的延长,纯锌镀层的硬度减小,而合金镀层的硬度增加。Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si-0.02%RE合金镀层的综合力学性能优于纯锌镀层的。     

稀土铈对Ni-P镀层组织和性能的影响

目的研究稀土铈对Ni-P镀层表面组织、沉积速率和耐腐蚀性能的影响,提高沉积速率,改善镀层表面质量,进而提高镀层的耐腐蚀性能。方法采用酸式化学镀方法在50钢基体表面制备了添加稀土铈的Ni-P合金镀层,研究稀土铈的添加量对Ni-P合金镀层表面组织形貌和性能的影响。采用金相显微镜观察镀层表面组织形貌,参照GB/T13913—2008计算镀层沉积速率;使用HV-1000Z型显微硬度计测定合金镀层的硬度,采用均匀腐蚀全浸试验法测试合金镀层在5%NaCl溶液和10%NaOH溶液中的耐蚀性能。结果稀土铈的添加量为40 mg/L时得到的合金镀层组织细小、均匀、平整、致密,沉积速率达到最大值10.4 mg/(cm2·h)。随着稀土铈添加量的增加,镀层硬度明显增大,在稀土铈质量浓度为60 mg/L时,最大硬度值达到487.2HV,硬度提高了13.5%。Ni-P合金镀层在5%NaCl和10%NaOH溶液中耐腐蚀实验结果表明,未添加铈的镀层腐蚀速率最大,添加稀土铈的镀层腐蚀速率呈现先降低后增加的趋势,稀土铈质量浓度为40 mg/L时,镀层的腐蚀速率最低。结论稀土铈可以明显改善镀层表面质量,提高镀层沉积速率、硬度和耐腐蚀性能。     

扩散退火对热浸镀铝锰合金镀层组织结构及性能的影响

采用热浸镀工艺在Q235钢表面形成了Al-2%Mn、Al-13%Mn铝锰系合金镀层,对Al-Mn合金镀层进行了扩散退火处理,并分析了合金镀层的组织结构、表面形貌及抗磨料磨损性能。结果表明:经扩散退火处理后,镀层中的Fe2Al5消失,但出现了新的物相Al8Mn5及Al10Mn3;镀层表面形貌发生了较大变化,块状化合物消失,出现了瘤状物以及氧化腐蚀坑,而Al-13%Mn镀层氧化腐蚀更明显;镀层表面的硬度由830 HV增加到1100 HV左右;扩散退火不利于提高镀层的抗磨粒磨损性能。