Al和RE对Zn-Al合金镀层组织和耐蚀性的影响

采用烘干溶剂法在Q235钢表面获得Zn-(0.02~5)%Al和Zn-5%Al-0.05%RE(质量分数)合金镀层,用光学显微镜和扫描电镜观察合金镀层的宏观形貌和表面、断面组织形貌,用能谱仪分析合金镀层的合金元素分布,分别用中性盐雾实验和全浸腐蚀实验研究合金镀层的耐腐蚀性能。结果表明,锌浴中Al的质量分数为0.02%时,Zn-Al合金镀层的光亮度最好,随着Al含量增加光亮度下降;Zn-Al基合金镀层中,从外层的η相到接近钢基体的T相中,Zn含量逐渐减少,Fe和Al含量逐渐增加;随着镀浴中Al含量增加,热浸镀Zn-Al合金镀层的腐蚀速率减小;添加稀土元素能提高Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能。     

桥梁缆索钢丝热浸镀Zn-Al-Mg镀层的组织与耐蚀性能研究

目的 研究Mg元素含量对桥梁缆索钢丝微观组织及耐蚀性能的影响,在保证桥梁缆索强度要求的同时,进一步增强其耐蚀性能.方法 在450℃左右,在桥梁缆索钢丝表面热镀Zn-Al-xMg(x=0.5,1.0,1.5)镀层.使用扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)研究镀层的组织结构特征.通过中性盐雾试验,表征钢丝Zn-5Al-xMg(x=0.5,1.0,1.5)镀层的腐蚀速率.用X射线衍射仪(XRD)探究镀层与腐蚀产物的具体成分.利用电化学工作站测试Mg元素含量变化时Zn-Al-Mg镀层的腐蚀行为变化规律.结果 Zn-5Al-xMg镀层组织主要由Zn-Al-MgZn2三元共晶相、富Zn相与少量富Al相组成.Mg元素的加入使得镀层的自腐蚀电流密度降低,促进了覆盖性优异且难溶的Zn5(OH)8Cl2·H2O的生成,阻止了镀层表面腐蚀后产生无保护性的ZnO,防止基体发生腐蚀.分析阻抗与中性盐雾试验结果可以发现,随着Mg元素含量的增加,Zn-5Al-Mg镀层的电化学交流阻抗值不断增大,腐蚀速率不断降低.结论 当Mg元素含量为1.5％(质量分数)时,Zn-5Al-xMg镀层的耐蚀性能最佳,Zn-5Al-1.5Mg镀层的耐蚀性能约为Zn-5Al镀层的2.4倍.     

文献资源：文摘辑要——《材料保护》：2008年第11期

钢丝热镀Zn—Al—Mg合金层及其电化学腐蚀行为,纯镁材表面Zn,Al混合粉合金扩渗形成的机制,热浸镀锌钝化液能研究,不锈钢渗铝它的表面组织、成分及其耐熔锌腐蚀的性能,稀土铈和镁对热浸铝镀层耐蚀性能的影响,Zn-Ni—La合金镀层的耐蚀性研究……     

热镀锌铝镁镀层的组织和耐蚀性能

采用SEM、XRD、电化学方法和中性盐雾试验对热镀Zn-Al-Mg与GL镀层的组织和耐蚀性能进行了对比研究。结果表明,热镀Zn-Al-Mg镀层主要由纯Zn相、Zn-MgZn2二元共晶相和Zn-Al-MgZn2三元共晶相组成,镀层截面由枝晶状组织和合金层组成,枝晶状组织分布于镀层的整个截面上;电化学试验时镀层的电流密度较低,说明镀层中Al、Mg及MgZn2相的存在可以在镀层表面形成稳定的化合物,降低Zn的溶解速度,避免腐蚀的发生;共晶相可以使Mg元素在镀层中均匀分布,促使致密的碱式碳酸锌等腐蚀产物的生成,从而抑制阴极反应,增强热镀Zn-Al-Mg镀层的耐蚀性。     

基于第一性原理的热浸镀Zn-Al-Mg镀层力学及耐蚀性能

使用第一性原理计算方法，系统地评价了热浸镀Zn-Al-Mg镀层产品中Zn、MgZn₂、Mg₂Zn₁₁这3种主要成分在镀层表面的作用。计算发现，Mg₂Zn₁₁具有力学各向异性及结构不稳定性，这解释了Mg元素的添加使得材料塑性下降的现象。从微观层面上，揭示了MgZn₂提升热浸镀Zn-Al-Mg镀层耐蚀性能的原因。发现MgZn₂中Mg原子可以有效地保护Zn原子，阻碍Cl^-对MgZn₂中Zn原子的腐蚀。该结果从理论方面深入分析了浸镀Zn-Al-Mg镀层的力学性能和耐蚀性能，有助于指导镀层成分设计与组织调控，进而提高生产效率。     

热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的 为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理,同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。方法 采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果 腐蚀产物主要由Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成,腐蚀一段时间后,发现少量ZnO、Zn₅(OH)₆CO₃,腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构,1 848 h呈“三明治”型,相比于上下两层暗色物质,中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势,只在672～840 h腐蚀速率下降,对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。腐蚀672～840h阶段腐蚀速率...     

锌基合金镀层钢板的耐蚀性研究

采用热浸镀的方法在镀锌模拟器上制备得到纯Zn、Galfan和Zn-Al-Mg 3种锌合金镀层钢板,3种镀层中的合金元素质量分数分别为Zn-0.2%Al,Zn-5%Al和Zn-2%Al-2%Mg,镀层钢板为无间隙原子钢(IF钢)。采用全浸泡的方法研究了3种锌基合金镀层钢板的腐蚀行为,并采用电化学方法和扫描电镜研究了浸泡不同时间的锌基合金镀层钢板的耐蚀性。结果表明,在浸泡初期,Zn-Al-Mg镀层钢板的自腐蚀电流密度最大;随着浸泡时间延长,Zn-Al-Mg镀层钢板的自腐蚀电流密度缓慢减小,而纯Zn镀层钢板和Galfan镀层钢板的自腐蚀电流密度均增大。Galfan镀层钢板的Nyquist曲线具有明显扩散特征,镀层表面的腐蚀速率较快;而Zn-Al-Mg镀层钢板的Nyquist曲线表现为有限扩散特征,这表明其表面覆盖的腐蚀产物提高了Zn-Al-Mg镀层钢板的耐蚀性。     

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。     

热浸镀55Al-Zn-1.6Si合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为

用盐雾试验和电化学阻抗谱法研究了热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层和某商用热浸镀锌层在5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并用光学显微镜和扫描电镜分析了清除腐蚀产物后镀层表面组织形貌特征.结果表明,热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层耐盐雾腐蚀性约为商用热浸镀锌层的2.5倍.商用热浸镀锌层腐蚀表现出显著的扩散控制特征,而热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层腐蚀主要由电极表面电荷转移过程所控制.     

钢板热镀55%Al-Zn层的耐盐水腐蚀性能

采用全浸、半浸和盐雾等试验方法研究了钢板热镀55 %Al-Zn合金镀层在3%NaCl的盐水溶液中的腐蚀行为.观察分析了镀层的组织结构和在盐水中 腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物,阐述了镀层在盐水中的腐蚀过程和机理.结果表明55%Al-Zn 合金镀层比Zn镀层更耐蚀,并同样具有Zn镀层对钢基体的保护能力.     

Electrochemical corrosion behavior of arc sprayed Zn-Al coatings

Cored wires and high velocity arc spraying (HVAS) technique were applied to produce high Al content Zn-Al alloy coatings on low carbon steel substrates. The electrochemical corrosion behaviors of Zn, Al and Zn-Al coatings were studied with potentiodynamic measurement in 5 % NaCl solution. Compared with pure Zn, pure Al and Zn-15Al coatings, Zn-26Al coatings show a higher corrosion resistance in salt solution. The potentiodynamic polarization tests show that the corrosion resistance of Zn-Al coatings increases as Al content is raised. Pure Al coating exhibits different electrochemical behaviors with other coatings. The corrosion initiated at the micro-pores of the coating and the underlying corrosion mechanism is very similar to that of the pitting corrosion.     

Zn-Al系列高速电弧喷涂层电化学防腐性能研究

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术制备高Al含量的Zn-26％Al涂层。通过电化学的方法测试涂层在5％NaCl溶液下的腐蚀行为，并与由实芯丝材纯Zn、纯Al及Zn-15％A1所制备的涂层作比较。结果表明：Zn-26％A1涂层在电解质溶液中表现出更优越的防腐性能。动电位极化测试结果说明zn-Al涂层随着Al含量的增加，其耐蚀性也提高。纯Al涂层的电化学腐蚀行为与其它涂层有明显差异，其腐蚀机理类似于点蚀。     

基于电化学阻抗谱的Zn及Zn-Al涂层的自封闭机理研究

目前，热喷涂Zn—Al合金涂层已替代Zn及Al涂层，成为海洋环境下钢结构件腐蚀防护的首选方法。使用高速电弧喷涂和粉芯丝材技术制备了Zn—Al涂层，采用电化学阻抗谱法(EIS)，结合涂层腐蚀产物X-射线衍射(XRD)及涂层腐蚀后表面形貌分析，对比研究了Zn及Zn—Al涂层的耐蚀性，并探讨了涂层的自封闭机理。结果表明，活化溶解是Zn涂层腐蚀的主要机制，在腐蚀过程中Zn涂层表现出自封闭作用，但由于腐蚀产物是疏松的，其自封闭效果微弱；Zn—Al涂层表现出了更好的耐蚀性，涂层表现出一定的自封闭效果。     

三种电弧喷锌防护涂层在3.5% NaCl溶液中的耐蚀性

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备出纯锌、Zn-Al合金和Zn-Al伪合金涂层。通过浸泡试验和电化学测试考察涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物的相结构。结果表明,在3.5%NaCl溶液中三种涂层的耐腐蚀性按Zn-Al伪合金涂层、Zn-Al合金涂层、Zn涂层的顺序依次降低。     

Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能研究

目的提高电弧喷涂锌铝合金涂层中Al的含量。方法用纯铝丝和Zn80Al20合金丝在Q235钢表面制备Zn-Al伪合金涂层,通过中性盐雾试验和电化学试验,与纯铝涂层和Zn-Al合金涂层进行对比,分析比较三种涂层在氯离子存在环境中的腐蚀行为。结果 Zn-Al伪合金涂层表现出了较高的活化能力和较低的腐蚀速度。结论 Zn-Al伪合金涂层的耐蚀性能优于纯铝涂层和Zn-Al合金涂层。     

火焰喷涂Al、Zn-Al涂层在舟山地区海洋环境的腐蚀行为

利用宏观腐蚀形貌分析、3D微观形貌分析、腐蚀产物XRD检测、电化学阻抗谱对火焰喷涂 Al和Zn-Al15%涂层在舟山站潮差区和飞溅区的腐蚀行为进行了探究,其结果显示：两种涂层经12 a海洋环境实验仍具有很好的保护性能,喷Al和Zn-Al涂层在潮差区腐蚀比飞溅区腐蚀严重;喷Al比Zn-Al涂层有更好的耐蚀性; EIS测试说明喷Al的阻抗值大于喷Zn-Al涂层,喷Al涂层的防护效果优于Zn-Al涂层。     

Q235上电弧喷涂Zn55Al涂层在3.5wt%溶液中的腐蚀行为研究

本文使用电弧喷涂通过包套挤压+拉拔的方法制备的Zn55Al伪合金丝材成功的在Q235钢上喷涂出了Zn55Al涂层。通过扫描电镜和微区XRD研究了Zn55Al 伪合金丝材的显微结构。通过浸泡腐蚀实验和电化学方法研究了Zn55Al涂层、Zn15Al涂层和 Al涂层的腐蚀行为,并对比了三种涂层之间的差异。结果表明Zn55Al伪合金丝材由纯锌和纯铝组成,在整个成型过程中没有产生合金化。Zn55Al涂层由层片状的富锌相和富铝相组成。经过20天的浸泡实验,Zn55Al涂层形成了一层致密的钝化膜,比其他两种涂层有更好的耐腐蚀性。Zn55Al涂层的自腐蚀电位大约是-1.25v,高于Zn15Al涂层低于纯Al涂层和Q235基体.电偶腐蚀实验表明,Zn55Al涂层比Zn15Al涂层具有更好的点虎穴保护作用。这些结果说明Zn55Al涂层具有更好的耐腐蚀性和可以给Q235基体提供更强的电化学保护.本文也讨论了Zn55Al涂层的的腐蚀机理。     

三种电弧喷涂涂层在大庆地区土壤中的腐蚀性

采用电弧喷涂方法在球墨铸铁管表面上分别制备纯Zn涂层、Zn-Al合金涂层、Zn-Al伪合金涂层,通过对三种涂层在大庆土壤中进行埋样试验,研究了三种涂层在大庆土壤环境下的耐腐蚀性能,观察了试样表面的腐蚀产物的宏观和微观形貌,并通过电子能谱(EDS)和X射线衍射试验(XRD)对腐蚀产物进行了分析。结果表明,在大庆土壤环境下,三种涂层的耐腐蚀性能按Zn-Al合金涂层、Zn-Al伪合金涂层、Zn涂层的顺序依次减小。