耐液锌腐蚀材料的研究进展

实现热镀锌内加热的关键因素是解决材料的耐液锌腐蚀问题.介绍了当前耐液锌腐蚀研究的现状,重点研究了目前常用的几种耐锌蚀材料,分析对比了其优缺点.探讨了用等离子喷涂陶瓷涂层耐液锌腐蚀的可行性,认为等离子喷涂耐液锌腐蚀陶瓷涂层在工业生产应用中有着光明的前景.     

金属间化合物抗锌液腐蚀的研究进展与发展方向

综述了几种典型的金属间化合物在液态锌中的腐蚀行为及机理,归纳了Fe3Al、TiAl、Fe2B等不同结构金属间化合物在锌液中的反应特性和腐蚀后的界面失效形式,提出了金属间化合物在锌液中生成表面致密连续腐蚀抑制层或提高锌液腐蚀产物层的黏附力、抗剥落性能和界面元素阻扩散层的防护策略和材料设计方法,明确了金属间化合物在抗锌液腐蚀工程装备应用中的关注焦点和未来发展方向,为静态和流动条件下金属间化合物抗锌液腐蚀机理和抗蚀材料的开发提供了研究思路。     

铁硅二元合金在液锌中的腐蚀行为研究

研究了3种不同Si含量的铁硅二元合金在450℃液锌中的腐蚀行为,包括腐蚀速率、腐蚀层组织形貌和成分分析,探讨了Si对铁锌相层的影响规律.结果表明,随着硅含量的升高,腐蚀速率先升高后降低,Fe-l.5Si二元合金的腐蚀速率最高,为0.1617g/(cm2·h).硅的存在导致形成颗粒状的ζ相+η相的蜂窝状的两相混合组织, 使合金表现出最差的耐锌腐蚀能力.     

3种低碳钢锌锅板在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为

热镀锌时熔融锌液对低碳钢制作的锌锅具有较强腐蚀性。选用3种国内常用锌锅用材SAE1006,XG05和XG08,通过腐蚀失重、金相显微镜、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）等研究其在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为。结果表明:3种锌锅板材耐锌液腐蚀性均较好,且XG05和XG08优于SAE1006;3种锌锅板的镀层生长规律相似,浸镀层和δ相层拟合的生长速率时间指数/值均接近0.5;锌层微观组织相似,从基体向外依次为破碎的T-Fe₅Zn₂₁层、厚而致密的δ-FeZn₁₀层和薄的ξ-FeZn₁₃层,浸锌72 h后ξ相几乎消失,整个镀层主要由δ相组成。     

锌液对Fe-Al-B合金的腐蚀行为

针对当前热镀锌行业亟待解决的液态锌腐蚀问题,研究了新型耐熔锌腐蚀B合金在液态锌中的腐蚀行为,利用)察了腐蚀界面,并对腐蚀产物进行了能谱分析,初步探讨了Fe-Al-B合金在锌液中的腐蚀机制.结果表明,合金在锌液中的腐蚀是一个反应扩散和溶解的过程,开始时锌原子扩散很快,经过一段时间,在基体与锌液之间形成过渡层,扩散速度将大大减慢.加入Ti元素细化晶粒的Fe-Al-B合金,以其独特的耐液态锌腐蚀的网格状Fe-B共晶组织,阻碍了锌原子在合金基体中的扩散,使合金具有良好的耐蚀性能.     

熔融锌液腐蚀的研究现状

对热镀锌连续生产中受熔融金属腐蚀部件的防护现状进行了分析,目前的研究工作可分为两大类:选择整体材料和表面处理.由于采用整体材料生产成本太高,且其耐熔融锌液腐蚀性能提高有限,采用表面处理提高抗锌液腐蚀成为目前研究的重点.表面处理有扩散渗硼、热喷涂层以及表面涂覆、隔离等方法,这些方法各有其特点.最后,对材料在熔融金属的现有腐蚀机理进行了总结,并指出了今后的发展方向.     

热镀锌钢上锌花的研究进展

由大晶粒组成的锌花是热浸锌镀层有别于其它镀层的显著特征,综述了热镀锌钢上锌花的研究现状,包括锌花的外观形貌、形貌与锌晶体学位向的关系、合金添加剂的作用以及锌花对热浸锌镀层腐蚀性能和力学性能的影响.从过冷度、晶体学位向和润湿作用3个方面论述了锌花的形成机制.     

锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的影响

综述了锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的结构和表面形貌的影响以及合金元素对锌花形成的作用机制,如抑制形核机制、晶体学机制以及表面能和表面张力机制;分析了合金元素对锌花镀层耐腐蚀性能和力学性能的影响.     

碳对铁硼基合金耐熔锌腐蚀性能和力学性能的影响

研究了C含量对Fe-B基合金的耐液锌腐蚀性能和力学性能的影响.试验结果表明,添加碳元素后,合金中形成了新相Fe3(C,B),组织细化,耐蚀性明显提高,合金的硬度提高,但抗弯强度降低.     

耐铝液腐蚀材料的研究与进展

耐铝液腐蚀材料的研究分为整体材料和表面处理材料两大类.整体材料有金属、金属间化合物、无机非金属及复合材料;表面处理包括化学热处理及表面涂层.分别阐述了整体材料及表面处理材料的优点、缺点及应用.总结了金属在铝液中的腐蚀机理以及涂层在铝液中的失效机理,并指出了耐铝液腐蚀材料的发展方向.     

热镀锌钢Sebisty现象的研究

炼制了4种不同硅含量(0.04%,0.09%,0.14%和0.36%Si)而其他成分相同的钢,研究了450,480 ℃下其镀层生长及组织变化,探讨了Sebisty现象的形成原因.结果表明,4种含硅钢的镀层生长呈现出典型的Sandelin效应;当锌浴温度从450 ℃升高到480 ℃时,0.04%,0.09%和0.36%Si钢镀层的合金层厚度增加,而0.14%Si钢镀层的合金层厚度减小,呈现出Sebisty现象.利用扫描电镜和电子探针在高倍率下观察了钢基/镀层界面的组织特征后发现,0.14%Si钢镀锌层减薄的原因是Г层由不连续(450 ℃)变为较连续且厚度小于0.5 μm的一层(480 ℃),而连续的Г层的存在会减缓Fe-Zn反应的速度,导致合金层减薄.     

合金元素锑对热浸镀锌层组织的影响

热浸镀锌中合金元素锑的含量对镀层性能有极大的影响,但对其添加量目前尚无统一标准.对硅含量为0.049%的Q215工业用钢在含0.04%,0.10%,0.30%,0.80%,1.20%Sb的锌池中浸镀0.5～5.0 min获得锌镀层,研究了锌池中添加微量锑对钢铁热镀锌的影响.利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法分析了浸镀时间、锌池中锑含量对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响.结果表明:添加少量(0.30%以下)的锑对合金层的组织无影响,随浸镀时间延长,镀层厚度呈线性增加;当锌池中添加0.80%Sb以后,合金层组织显著改变,化合物粒子变大,镀层耐蚀性变差;锌池中以锑添加量0.10%～0.30%为佳.     

钢丝单镀Galfan合金耐蚀性能研究

为了研究Galfan合金的耐腐蚀机理,通过盐雾试验研究了Galfan合金和纯Zn镀层的耐腐蚀性能,运用扫描电镜和能谱仪对镀层的组织成分进行分析,并相互比较,探讨了Galfan合金具有良好耐蚀性的原因.试验结果表明:Galfan合金钢丝镀层的腐蚀速率约为镀锌钢丝的2/5～5/7;Galfan合金的腐蚀性能主要受共晶结构和添加元素(Al、RE)的影响.     

表面调整液pH值和温度对彩色涂层基板表面状况的影响

应用ICP、SEM、EDX等方法对Ni在热镀锌板基板上的附着量进行检测并对基板的表面形貌、成分进行了观察分析,研究了表面调整液的pH值和温度对彩色涂层基板的腐蚀速度和Ni附着量的影响,并根据试验结果建立了表面调整液与基板表面状况之间的关系.     

热镀锌钝化板锌花形貌对耐蚀性的影响

采用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM/EDS)对热镀锌钝化板锌花形貌及不同时间中性盐雾试验后热镀锌钝化板锌花的腐蚀形貌进行了分析,研究了热镀锌钝化板表面形态、微区成分及锌花形貌对其耐蚀性的影响.结果表明,热镀梓板有典型的锌花形貌,明亮和灰暗锌花区的形貌差异大;灰暗锌花区无规则密布的球形颗粒为Pb及Al元素的富集,光亮锌花区平整性良好,较少元素富集;明亮锌花区的耐蚀性明显优于灰暗锌花区,腐蚀在球形颗粒处优先发生,由颗粒处向整个锌花区域扩展.     

热镀锌层镧盐转化膜的结构及其耐蚀性能

热镀锌件铬酸盐转化膜耐蚀性优良,但环境污染严重;铈盐转化膜效果差,复合铈盐转化膜耐蚀好,成本高;镧盐转化膜无毒,耐蚀效果比铈盐好.采用以La(NO3)3为主盐的成膜溶液浸泡热镀锌层,获得了La盐转化膜.通过SEM,EDS和电化学测试方法对La盐转化膜层的结构和耐蚀性能进行了研究.结果表明:转化膜随浸泡时间增加而增厚,膜的极化电阻和电化学阻抗也随之增大;膜层中存在均匀分布的微裂纹,且随膜增厚而扩宽;处理时间过长,膜的表层开裂脱落,极化电阻和电化学阻抗下降.浸泡30 min所获La盐转化膜,极化电阻和EIS低频阻抗达20 kΩ·cm2以上,耐蚀性能远高于单一铈盐转化膜,极大地提高了热镀锌件的耐蚀性能.     

硅酸钠模数对热镀锌件转化膜耐蚀性的影响

为了确立单独硅酸钠形成膜与硅酸钠模数的关系,将热浸镀锌钢板浸入硅酸钠溶液中,在其表面获得了连续透明的保护膜.采用俄歇电子能谱(AES)进行剥层分析,通过塔菲尔极化、电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了膜层的形貌组成及其耐蚀性能.结果表明:以硅酸钠模数(SiO2/Na2O摩尔比)为1.00～4.00的硅酸钠溶液(含50 g/L SiO2)处理锌层表面形成的化学转化膜,膜层主要含Si,O,Zn元素,其耐蚀性有所提高;当模数≤3.50时,膜的耐蚀性随模数的增大而显著提高,模数为3.50时膜具有最好的耐腐蚀性能.     

热镀锌钢板表面氨基硅烷膜的制备及其耐腐蚀性能

为了减少金属材料硅烷化处理时挥发性有机物的排放,采用水溶性氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)处理液在热镀锌钢板表面沉积了γ-APS膜.以NaCl溶液浸泡失重、塔菲尔极化曲线和电化学阻抗谱测技术,研究了γ-APS膜的耐蚀性能;通过傅立叶红外反射光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对γ-APS膜的化学组成、结构及形貌...     

工艺方法对热浸镀铝层质量的影响

通过目视检查、硝酸腐蚀失重法、中性盐雾腐蚀试验和镀层显微分析等手段,研究了一浴法、二浴法及钝化法工艺对钢材热浸镀铝镀层质量的影响,从镀层厚度、连续性、耐蚀性和显微组织形貌几个方面进行了分析比较.结果表明:二浴法的镀层质量最好,耐腐蚀性最佳.钝化法的镀层耐腐蚀性最差.