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。     

无铵助镀剂热浸Zn-0.05% Al合金浴的镀层性能研究

用SEM、EDS、电化学和全浸试验检等方法对比分析了传统氯化锌铵助镀剂和无铵助镀剂两种助镀工艺对镀层性能的影响,以探讨无铵助镀工艺对镀层性能的影响及其作用机理。结果表明;在无铵助镀条件下,镀层厚度与传统助镀条件的相差不大,但得到的合金层组织更为致密,各相层间无明显分界线和裂纹,在一定程度上抑制了脆性相ζ层的生长,有利于塑性相δ层的生长;在提高镀层的黏附性的同时也提高了镀层的耐腐蚀性,其耐腐蚀性能较传统氯化锌铵助镀提高1倍左右。     

热浸镀Zn-0.06%Ti-0.04%Al镀层的组织结构

在锌浴中添加Ti和Al制备了Zn-0.06%Ti-0.04%Al镀层,利用扫描电子显微镜和能谱仪、X射线光电子能谱仪（XPS）观察分析了镀层的组织结构。结果表明,添加0.06%Ti后,镀层表面存在ZnO和TiO₂;镀层中ζ相生长受到抑制,镀层合金相层变薄,镀层厚度减薄,镀层中生成TiFe_1.82Zn₂₀的T相。添加0.06%Ti、0.04%Al后,镀层表面存在ZnO,没有发现块状T相,ζ相的生长抑制作用加剧,δ相出现分层现象,并有富铝δ相。     

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.     

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。     

无铵助镀剂中铁盐对热浸镀锌镀层性能的影响

为探究热浸镀锌无铵助镀剂中铁盐对镀层的影响,选取无铁盐的无铵助镀剂及含铁盐的无铵助镀剂。采用SEM和EDS对比分析不同助镀剂所获得的镀层的组织结构和成分。结果表明:无铵助镀剂中的二价铁盐浓度为10~30 g/L有助于提高镀层表面质量;不含二价铁盐的无铵助镀剂镀层的合金相层由Г、δ、ζ和η相组成,并且界限较明显。含二价铁盐的无铵助镀剂镀层的整个合金相层排列整齐致密,Г相几乎不存在,其中δ相和ζ相的界限不明显,并且塑性相δ相在合金相所占的比例较大,经成分分析,由无铵助镀剂带入的部分铁离子被还原成铁原子后,有促进镀层中δ相的形成,抑制ζ相生长的作用。     

热浸镀Zn-Al-Si镀层的组织

试验研究了550℃,纯铁在30Al-Zn-1.1Si和40Al-Zn-1.1Si合金浴中热浸镀生成的合金层组织。比较了两种合金镀层在不同浸镀时间合金层生长的变化,发现在τ5C相破裂之前阶段,两种镀层的合金层生长缓慢;随着反应时间延长,熔池扩散的进行,τ5C相破裂,液相开始进入FeAl3相,FeAl3相与τ5C相生长加快,故本试验中对合金层生长起主要抑制作用的是τ5C相;由于富硅的τ1相在界面上富集,再加上Fe2Al5中固溶硅的作用,抑制了铝的扩散,使(Fe2Al5+τ1)相生长缓慢而且致密。通过比较还发现,浸镀相同时间时,随着铝含量降低,合金层的厚度会更薄,τ5C相的抑制作用更强,形成的渣更少。     

氟碳无铵助镀热镀锌镀层组织及耐蚀性能

通过金相显微镜研究氟碳无铵助镀对Zn、Zn-0.05%Al、Zn-0.1%Al、Zn-0.2%Al镀层组织结构的影响,并通过电化学极化曲线和中性盐雾试验测试,研究了氟碳无铵助镀条件下Zn和Zn-0.05%Al镀层的耐腐蚀性能.结果表明,氟碳无铵助镀使得镀层的组织得以细化;同等条件下,氟碳无铵助镀镀层的耐腐蚀能力较传统锌-铵助镀高.     

Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响

采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)、电化学测试等手段研究了Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响。结果表明:Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的腐蚀速率分别为Zn-5Al合金镀层的44.8%和39%;在Zn-5Al合金镀层中添加Mn、Ti,促进了Al在过渡区的集聚,使含Fe2Al5过渡层的厚度增大;添加Mn使Zn-5Al合金镀层中的共晶组织细化,而添加Ti则使共晶组织粗化,但此时共晶Al相已与钢基体连续融合;Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的自腐蚀电流密度均比Zn-5Al合金镀层的小,具有更好的耐蚀性。     

热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的镀层结构及防腐蚀机理

阐述了热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的镀层结构及其在实际生产中的形成过程,并分析了镀层特殊的防腐蚀机理.     

Zn-Al-Mg合金镀层钢丝热浸镀工艺研究

锌铝镁镀层耐蚀性远强于传统纯锌镀层,介绍了一种适用于钢丝类基材的热浸镀锌铝镁镀层工艺:采用Zn-6％Al-3％Mg热浸镀镀液所制备镀层具有较高耐蚀性及力学性能;采用新型助镀剂的溶剂法(干法)所制备钢丝镀层质量高、污染小;镀层厚度随浸镀温度及浸镀时间的增加以不同速率增长;在浸镀温度470～500℃、浸镀时间60～120s...     

热浸镀Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能研究

研究了热浸镀Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能。结果表明,Zn-Ti合金镀层耐蚀性较纯锌镀层有不同程度的提高,尤其是锌浴中钛含量为0.04%、0.06%和0.07%的合金镀层,其腐蚀速率降低为纯锌镀层的3/5~1/2,自腐蚀电位向正方向移动了20~40 m V,腐蚀电流密度降低。并通过SEM、EDS和XPS等测试手段,研究了钛含量对合金镀层内部组织的影响规律,探讨了钛对提高Zn-Ti合金镀层耐蚀性能的作用机理。     

热镀Zn-0.2%Al镀层中Fe-Al抑制层失稳机理及其热力学评估

在450℃镀锌条件下,锌浴中加入质量分数为0.2%的Al,采用SEM观察镀层的结构特征,利用EDS定量分析相的微区成分,利用其线扫描和面扫描定性分析镀层截面元素变化情况.借助Miedema模型和Toop模型,计算了镀层中各二元Fe-Al,Fe-Zn和三元Fe_2Al_5Znx(h)金属间化合物(IMC)的热力学值,分析了随镀锌时间的延长,出现Fe_2Al_5抑制层失稳破坏而产生Fe-Zn反应的根本原因.结果表明,因为Fe-Al IMC比Fe-Zn IMC具有更稳定的热力学性质,钢基体与锌浴界面优先产生连续的Fe_2Al_5金属间化合物抑制层,抑制Fe-Zn反应,但随镀锌时间的延长,Fe_2Al_5的失稳破坏丧失对Fe-Zn反应的抑制作用,生成Fe Zn10(d)相.Fe_2Al_5抑制层的失稳机制有两种:一种是Fe_2Al_5/锌浴界面处Al的局部贫化导致Zn对Fe_2Al_5的侵蚀,形成Fe_2Al_5Znx,造成系统热力学稳定性降低,从而导致Fe_2Al_5被Zn侵蚀分解,同时在Fe_2Al_5/锌浴界面产生Fe Zn10(d)相;另一种是Zn通过Fe_2Al_5晶界向钢基体扩散,直接在Fe_2Al_5/钢基体界面产生d相,并引起Fe_2Al_5的迸发失稳.     

无铵助镀剂条件下氯化镍对锌层厚度及组织结构的影响

采用光学显微镜和扫描电镜对角钢在氯化镍含量不同的无铵助镀剂中助镀获得的镀层进行了镀层金属间化合物层形貌和镀层厚度的分析。结果表明,在一定范围内,随着氯化镍含量的增加,获得的镀层厚度不断减小,当氯化镍含量增加到6g/L时镀层厚度不再随氯化镍含量的增加而减薄,氯化镍含量增加到6~8g/L时镀层最薄,氯化镍含量为4~8g/L时能获得厚度适中的镀层;氯化镍含量对镀锌层的形貌有影响,随着氯化镍含量的增加金属间化合物层中的ζ金属间化合物层减薄,晶粒尺寸减小。Γ和δ金属间化合物变化不明显。     

两种助镀工艺热浸镀Galfan合金的比较

对化学助镀和电解助镀两种镀层样品做了显微组织比较、化学成分分析和中性盐雾试验。结果表明,两镀层具有相似的显微结构,过渡层很不明显,镀层是致密的共晶组织。在靠近基体1μm范围内,集中分布着富铝的过渡层;铁元素的含量在过渡层急剧减少,避免了脆性的锌铁金属间化合物的形成。但是化学助镀的过渡层有破裂迹象,并且镀层样品出现了漏镀。同时探讨了Galfan合金耐腐蚀性高于热镀锌的根本原因。     

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。     

热浸镀助镀剂的研究现状

热浸镀法制备的合金镀层具有成本低、效率高、无污染、可实现自动化生产等优势。助镀剂的加入能提高热浸镀效率,优化镀层的质量,增强镀层与基体的结合力。阐述了助镀剂在热浸镀中的作用。分析了助镀剂pH值、配比、亚铁离子、助镀剂温度对热浸镀效果的影响。最后对助镀剂在热浸镀铜和铅中的应用和研究进行了展望。     

铝合金热浸镀Zn-xAl合金凝固组织研究

在本研究中使用Zn-xAl合金液对铝合金表面进行热浸镀,重点研究不同Al含量的Zn-xAl合金液在坩埚中凝固的铸锭组织及在铝基体表面凝固的镀层组织中共晶形貌,分析了不同冷却条件下共晶组织的形成机理及影响因素。结果表明,Zn-xAl合金液铸锭由于冷速较低,属近平衡凝固,共晶组织为典型的片层结构;Zn-xAl合金液镀层的凝固由于冷速过快,冷却速度成为共晶结构的决定因素,共晶组织为非规则共晶形貌,α富Al相呈球形、椭球形或短棒状组织。试验中不同冷却条件下,Zn-xAl合金共晶析出时其领先相均为β富Zn相。     

热浸镀Zn-11Al-3Mg镀层黑点缺陷形成机理研究

目的 研究Zn-11Al-3Mg镀层黑点缺陷位置与正常位置组织特征差异,阐明黑点缺陷的形成机理,寻找导致黑点缺陷的原因,从而控制和消除黑点缺陷。方法 以工业生产的Zn-11Al-3Mg镀层钢板表面的黑点缺陷为研究对象,综合运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、双束聚焦离子束显微镜(FIB-SEM)等,详细对比了缺陷位置和正常位置镀层显微组织的差异,分析了引起镀层组织差异的根本原因,揭示了Zn-11Al-3Mg镀层表面黑点缺陷的形成机理。结果 Zn-11Al-3Mg镀层组织由初生Al枝晶和枝晶间第二相组成,缺陷位置和正常位置枝晶间第二相显微组织存在明显差异,宏观上表现为局部黑点缺陷。缺陷位置枝晶间第二相的平均成分与原始镀液成分接近,组织为细小的颗粒状Zn/Al/MgZn₂三元组织,未出现明显的Zn/MgZn₂二元共晶;而正常位置枝晶间第二相由大量的层片状Zn/MgZn₂二元共晶及少量Zn/Al/MgZn₂三元共晶组成。造成上述镀层组织差异的根本原因是镀后凝固过程中冷却速率不均匀...