热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金钢板镀层表面形貌及组织特征研究

采用光学显微镜、SEM、EDS等实验手段,研究了Ti元素对热浸镀55 ％Al-Zn-1.6％Si板的镀层表面形貌、元素分布、成分组成、横截面相组成体积比的影响.结果表明:无添加Ti元素的1#镀铝锌产品表面锌花尺寸偏大且不均,Al、Zn、Si等元素在表面分布规律不明显,镀层总厚度在15～17 μm之间,其中外镀层15μm,内镀层1.8μm,镀层截面由约65％的富铝相+35％的富锌相组成;添加Ti元素的2#镀铝锌产品镀层表面光泽比1#亮丽,立体感效果显著,锌花尺寸也更加细碎均匀,Al、Zn、Si等元素呈现较明显的规律分布,镀层总厚度在24.3～26.7 μm之间,其中外镀层24.8μm,内镀层1.6 μm,镀层截面组织由约76.2％的富铝相+22.7％的富锌相及少量的富硅相组成.     

工艺条件对热浸镀铝锌合金镀层锌花尺寸的影响

综述了冷轧带钢生产状态、热浸镀铝锌工艺条件对热浸镀铝锌合金镀层表面锌花尺寸的影响,包括冷轧硬卷表面清洁度、脱脂清洗、连续退火、热浸镀工艺及镀液成分对锌花尺寸的影响。     

铝锌硅热浸镀液的侵蚀性及镀层结构与性能研究

为了解热浸镀铝锌硅钢板的耐蚀机制,通过试验考察了普通低碳冷轧钢板在600℃的铝锌硅(55?43.4%Zn1.6%Si)热浸镀液中的失重减薄规律,利用扫描电镜及能谱仪对镀层的微观结构及微区成分进行了分析,并利用X射线物相分析技术对合金层进行了物相分析.结果表明:钢板在镀液中的质量损失与浸镀时间大致呈线性关系;镀层主要由富铝的树枝晶、树枝晶问的铝锌共晶、针状富硅相以及合金层4个部分组成,这种独特的结构决定了铝锌硅镀层钢板具有优良的防腐蚀、耐热性能.     

冷却工艺对镀铝锌钢板锌花尺寸与组构的影响

为提升厚规格镀铝锌板的表面质量、控制锌花尺寸、增强镀层观赏性,使用热浸镀模拟机组在厚规格钢板基体上制备了不同镀后冷却工艺的铝锌镀层(55.0Al-43.4Zn-1.6Si),使用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察了镀层表面和截面的微观形貌及元素分布,探讨了镀后冷却工艺对铝锌镀层锌花尺寸、表面及截面形貌与结构的影响。结果表明:对于厚规格镀铝锌钢板,在600-380℃温度区间增大镀后冷却速率可降低锌花尺寸、增加枝晶取向的多样性,从而增强锌花立体感;同时可细化镀层组织、减小镀层表面二次枝晶间距,并降低金属间化合物层厚度。冷却过程中,600-520℃温度区间是镀层组织形核长大的关键阶段,因此在该温度段增大冷却速率可较为显著地减小锌花尺寸、细化镀层组织、提升镀层观赏性。     

硅含量对热浸镀Zn-40%Al合金层凝固组织及耐蚀性的影响

为了改善Zn-40%Al合金热浸镀层的性能,在Zn-40%Al合金中加入了Si,研究了不同硅含量对Zn-40%Al合金镀层凝固组织及耐蚀性的影响。结果表明:当硅含量在0.5%～1.5%时,随着硅的增加,镀层凝固组织中的铝硅共晶组织不断增多,富铝相晶粒不断被细化,富铝枝晶相排列越来越规则,镀层的耐蚀性不断增强;当硅达到2.0%时,镀层会出现漏镀缺陷;硅的加入能在镀层表面形成具有优良腐蚀性的Al3.21Si0.47,有利于镀层耐蚀性的提高。     

铝合金上化学镀Ni-Co-P合金工艺及镀层性能的初步研究

研究了铝硅合金基体化学镀Ni-Co-P镀层的工艺对镀层性能的影响.通过正交试验,得出镀液pH值、硫酸镍、硫酸钴以及次磷酸钠的含量对镀层厚度、硬度和成分的影响规律,发现增大镀液pH值和增加硫酸镍含量、次磷酸钠含量适中、降低硫酸钴含量,有利于增加镀层膜厚;增大镀液pH值、硫酸镍和次磷酸钠含量适中、降低硫酸钴含量,有利于提高镀层硬度.     

锌液中微量Mg对热镀锌层形貌、组织和耐蚀性的影响

目前关于在热镀锌液中添加微量Mg对合金镀层组织结构及耐蚀性影响的报道较少.采用Mg含量分别为0.05％,0.10％,0.30％的锌基合金在低碳钢退火板上热镀锌.利用扫描电镜及能谱仪分析镀层的表面形貌、组织结构及成分,并对镀层进行中性盐雾试验,研究了锌液中微量Mg对镀层的形貌、组织结构及耐蚀性的影响.结果表明:锌液中添加微量Mg可明显细化镀层晶粒,使晶粒尺寸减小,锌液中Mg含量从0.05％增加至0.30％,镀层晶粒尺寸不断变小;添加微量Mg不影响镀层主体结构,但会细化各金属间化合物的晶粒,提高了镀层的耐蚀性,Mg含量升高,镀层耐蚀性增强.     

热浸镀新型高耐蚀锌合金镀层的成分设计及试验研究

为了开发出低成本高耐蚀性合金镀层,通过对新型合金镀层成分进行正交试验设计,在冷轧钢板、热轧钢板及角钢表面通过热浸镀制备不同成分的锌合金镀层,对镀层的锌液流动性、锌灰质量、可镀性、耐蚀性进行了试验研究。结果表明:添加Mg、Ni、Al和V的合金镀层耐蚀性普遍优于传统镀锌和镀Zn-Ni-V合金镀层,Mg对于耐蚀性的影响最显著,Al和Mg元素对合金镀层可镀性的影响最大,在试验含量范围内Ni和V含量对合金镀层可镀性的影响不显著,新型高耐蚀性锌合金镀层成分中各元素的优化水平组合为Mg含量0.3%~0.5%,Al含量≤0.02%,Ni含量0.06%、V含量0.04%。     

锌镍合金镀液中锌镍离子浓度对镀层镍含量的影响

为了得到成分较稳定的锌镍合金镀层,考察了镀液中锌、镍离子浓度对镀层镍含量影响情况,发现镀液中锌镍离子摩尔浓度比对镀层镍含量影响最大;控制镀液中c(Ni2 )/[c(Ni2 ) c(Zn2 )]为0.15～0.17、c(Ni2 ) c(Zn2 )在0.17～0.40 mol/L范围内,能得到镍含量质量分数在13%左右的高耐蚀性锌镍合金镀层.循环伏安曲线分析表明,在合金电镀过程中,Zn2 的存在和析出会在阴极表面形成中间产物吸附膜,使镍的还原受阻,导致合金镀层的镍含量低于镀液中的c(Ni2 )/[c(Ni2 ) c(Zn2 )],锌镍合金共沉积表现为异常共沉积.     

锌液中的Al含量对热冲压钢锌层组织的影响

采用热镀锌模拟实验装置在四种不同铝含量锌液中进行连续热镀锌实验,分别制备出具有不同锌层组织的热冲压钢。用扫描电镜、能谱仪和辉光放电光谱仪等手段研究了锌液中不同铝含量对热冲压钢镀层组织形貌的影响。结果表明,在不同铝含量的锌液中热冲压钢均具有良好的可镀性,锌液中的铝含量对锌层/钢界面处的合金层组织、形貌、化学成分和锌层光亮性均有较大的影响。在光亮退火过程中钢板表面发生锰、硅等元素的富集及选择性氧化,且Mn-Si氧化物与锌液中的铝发生氧化还原反应。锌液中的铝含量(质量分数,下同)为0.11%时,锌层/钢界面处形成了连续的ζ相;当锌液中的铝含量为0.17%时,锌层/钢界面处由Fe-Al相和ζ相组成;当铝含量为0.25%时,界面层主要为粗糙的Fe2Al5颗粒;铝含量为0.43%时颗粒状的Fe2Al5相消失,界面层变得光滑。同时,随着锌液中铝含量的提高锌层的光亮性逐渐变差。     

钢基表面热浸镀55%Al-Zn-1.6Si合金镀层物相特征及腐蚀行为

采用OM、SEM、EDS、XRD等分析技术研究了镀层锌花特征、成分、相组成及厚度测量;采用辉光放电光谱仪(GDOES)研究沿镀层厚度方向上各元素的含量变化规律;通过盐雾试验对镀层进行腐蚀测试,并探讨镀层在腐蚀过程中的组织演变规律。结果表明:镀层表面锌花呈现树枝叶晶网格状、碎点状、六角星型3种形态,不同形态锌花成分相差无异;镀层整体厚度为17~18μm,外镀层为11~13μm,金属化合物层4~5μm;外镀层相组成除Al、Zn线条外,还有微量的FeAl3相、α-Fe-Al-Si等,且Al、Zn含量之和维持在96%以上;越靠近金属化合物层时,其Al、Zn含量越少,而Fe元素含量逐渐上升,抵达钢基体含量为100%。在中性盐雾试验144h周期内,镀55%Al-Zn-1.6Si合金镀层表现出了优异的耐腐蚀能力。     

热浸镀55%Al-Zn钢板镀层人工断口分析

采用特殊的镀层人工断口试样的制备方法,成功获取了工业化条件下生产的热浸镀55%Al-Zn钢板镀层断口试样。通过扫描电镜观察和能谱分析,确定了镀层组织的显微断口特征及微区元素成分。结果表明:镀层由两部分组成,一层为外表面的铝-锌合金层,一层为钢板与铝-锌合金层之间的铁-铝-锌-硅合金过渡层。同时还观察到过渡层的生长以及富锌相的形核、长大过程。     

Zn-Al-Mg-RE合金镀层钢丝的研制

旨在通过对热浸镀锌层进行合金化 ,以达到既能提高镀层的耐蚀性 ,又能降低镀层重量、减少锌耗、降低成本的目的。通过向锌液中加入适量的Al、Mg、RE、Ti和B等元素进行合金化处理 ,以对助镀剂的适应性及镀层表观状况、镀层附着性、镀层重量、镀层耐蚀性等为评价指标 ,研究了Zn Al RE、Zn Al Mg RE、Zn Al Ti B和Zn Al Mg RE Ti B系合金热镀技术条件及镀层钢丝的性能 ,优选出了一种低铝的Zn Al Mg RE合金镀层。工业试验结果表明 :与常规热浸镀锌层相比 ,该合金镀层的表面质量较好 ,镀层重量减少 10 %～ 2 0 % ,锌液表面锌灰的生成量减少。而电化学测试、醋酸盐雾腐蚀测试和中性盐雾腐蚀测试结果表明合金镀层比普通热浸镀锌层耐蚀。     

钢材热浸镀低铝含量锌铝合金层的形成、影响因素及性能评价

热浸镀低铝含量锌铝合金的耐蚀性优良,铝含量对锌铝合金镀层的性能有较大影响。总结了热浸镀锌铝合金镀层的组成,对热浸镀锌铝合金低铝含量时镀层的形成过程进行了描述,分析了钢中Si,Mn,P等常规元素对锌铝合金镀层中Fe-Al金属间化合物形成的影响;阐述了热镀锌铝合金层的工艺特点及性能评价方法;指出了今后热镀锌铝系多元合金层的研究方向。     

助镀剂中氯化镍对热浸镀锌层增重、厚度及形貌结构的影响

目前,就热浸镀锌助镀剂中Ni盐含量的变化对镀层的影响研究报道不多。将低碳钢退火板采用不同NiCl2含量的助镀剂助镀后热浸镀锌,并采用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)对镀层的厚度、结构、形貌及成分进行分析。结果表明:NiCl2含量在0～6 g/L内,锌镀层质量及厚度随着氯化镍含量的增加而减小,NiCl2含量超过6 g/L时,则不随氯化镍的增加而变化;氯化镍会增加锌镀层中δ金属间化合物相的厚度,细化ζ金属间化合物相,使ζ金属间化合物相更加致密,并减少ζ金属间化合物相的厚度,对η金属间化合物相影响无影响。     

Ni-Cu-P化学镀工艺及组织结构的研究

研究了Ni-Cu-P化学镀液主要成分、PH值、温度以及时间等工艺参数对化学沉积Ni-Cu-P合金镀层成分及镀速的影响。通过选择适当的镀液成分及工艺参数,得到了Cu含量从0到56．18wt%的Ni-Cu-P合金镀层。利用EDS和XRD研究了镀液中硫酸铜浓度对Ni-Cu-P合金镀层组织结构的影响。在硫酸铜浓度低于3g/L时,Ni-Cu-P合金镀层中P含量高于7．05wt%,合金镀层是非晶态结构。     

Si含量对热浸镀Zn-15% Al层组织的影响

为了解合金浴中Si含量对低Al含量的热浸镀Zn-Al层组织的影响,将Q235钢浸入不同Si含量的Zn-15%Al合金浴中浸镀不同时间,制备了热浸镀Zn-15%Al层。利用扫描电镜、能谱仪等观察镀层形貌结构、分析镀层成分,研究了Si含量对镀层组织的影响。结果表明:Zn-15%Al合金镀层分为Fe-Al界面反应所形成的金属间化合物层和由富Al枝晶和枝晶富Zn相组成的自由层;少量的Si就能强烈地抑制Fe-Al反应,使化合物层减薄,并使自由层晶粒细化;随Si含量的增加,化合物层由Fe2Al5相和FeAl3相向Fe-Al-Si三元化合物4相转变;化合物层厚度随Si含量的增加总体呈减薄趋势,但略有波动;合金浴中含Si时,化合物层主要受扩散控制,其厚度呈抛物线生长规律。     

低铝型热镀锌铝镁镀层钢板生产技术探索

介绍了攀钢2号热镀锌机组主要工艺装备和低铝型锌铝镁镀层产品开发情况,探索了低铝型锌铝镁镀层产品生产中清洗、带钢入锌锅温度、锌锅温度、镀液成分和气刀等关键工艺控制环节对产品质量的影响,通过工艺改进成功开发出了表面质量良好的锌铝镁镀层产品。     

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.     

热浸镀锌铝镁钢板镀层组织及腐蚀性能研究

锌铝镁镀层钢板比普通的镀锌钢板具有更加优异的耐腐蚀性能,本研究利用热镀锌模拟器在实验室制备了热浸镀锌铝镁合金镀层钢板,利用扫描电子显微镜SEM观察了镀层表面及截面的微观组织,利用能谱EDS进行了微区成分分析;利用电子探针EPMA对镀层的表面及截面进行了元素分布分析,利用盐雾试验方法对锌铝镁镀层钢板的耐腐蚀性能进行了研究,利用X射线衍射分析了镀层及镀层盐雾试验腐蚀产物的物相组成。结果表明,热浸镀锌铝镁镀层钢板比普通镀锌板具有更加细致的组织,镀层主要由MgZn2与含Al富锌相构成的共晶相和MgZn2组成,另外还存在一些粒状富铝相和块状富锌相,Zn-Al-Mg镀层比普通镀锌板具有更强的耐腐蚀性能,最后分析了锌铝镁镀层钢板的耐盐雾腐蚀机理。