热镀锌液中铝含量对镀层合金化后耐蚀性能的影响

热浸镀锌液中的铝含量对镀层合金化后的耐蚀性有重要影响。用电化学和循环腐蚀试验方法研究了锌液中不同Al含量热镀锌层合金化后的耐蚀性能。结果表明:当锌液中Al含量为0.13%时,镀层具有较高的耐蚀性;随着锌液中Al含量的增加,镀层的阻抗值下降,腐蚀增重量上升,耐蚀性恶化;镀层/钢基体界面处Fe-Al化合物量逐渐上升,镀层中总的Fe含量降低,镀层表面出现红斑的面积逐渐下降;当镀层中含有一定量的Fe元素时,不应以镀层表面出现红斑的时间或面积来评价镀层的耐蚀性能。     

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。     

热浸镀Zn-Ti及Zn-Ti-Al合金层的耐蚀性能

针对三元合金耐腐蚀机理研究不足的问题,制备了Zn-Ti和zn-Ti-Al热浸镀合金层,运用电化学极化、中性盐雾试验等方法对比研究了2种镀层的耐腐蚀性能.结果表明:Zn-Ti合金镀层平均腐蚀速率仅约为纯锌镀层的1/3:合金镀层自腐蚀电位正移,其中Zn-0.06%Ti镀层的自腐蚀电位较纯Zn镀层正移了37.1 mV,腐蚀电流密度也减小了近40%,Zn-Ti-Al镀层耐蚀性能降低不大.加入微量Ti可明显改善镀层的耐蚀性能,而Al的进一步增加虽可以改善合金流动性能,但对镀层耐蚀性能的提高不明显.     

热镀锌和锌铝合金镀层的微观组织及盐雾腐蚀行为

采用间歇式中性盐雾加速试验方法研究了Q235钢热镀锌及55Al-Zn合金镀层的腐蚀行为，利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析了镀层的微观组织和腐蚀产物的成分。镀层的微观组织分析结果表明热镀锌层由表及里是η相（纯锌），ζ相（FeZn13),δ1相（FeZn7）和α固溶体组成；热镀锌铝合金镀层由两层组成，外层由富锌和富铝两相固溶体组成，内层由单一的η相（Fe2Al5)组成。盐雾试验和腐蚀产物分析结果表明，热镀锌铝合金层的耐腐蚀性能优于热镀锌层。     

镀层厚度对热镀锌热轧板耐蚀性的影响

为模拟热镀锌板的实际使用情况,以剪裁后不同镀层厚度的热镀锌热轧板为研究对象,采用光学显微镜(OM)观察镀锌前后基体组织,通过中性盐雾试验分析镀层厚度对热镀锌热轧板产生白锈和红锈的影响规律。结果表明:在腐蚀过程中,腐蚀沿镀层由四周向内部扩展,同时由钢基体向表面扩展和锌层表面向内部扩展;随着镀层厚度增加,腐蚀扩展时间增长导致腐蚀时间增长,热镀锌板抗白锈能力增强,意味着耐蚀寿命增加;但抗白锈能力与镀层厚度呈非线性关系,涂层较厚时,通过增加镀层厚度提高热镀锌板抗白锈能力的效率降低。     

机械镀锌-锰、锌-铝-锰合金工艺及镀层的耐蚀性能

为了获得性能良好的含锰合金镀层,以机械镀锌和机械镀锌-铝工艺为基础,通过调整活化剂和促进剂的种类及用量,开发了机械镀锌-锰合金工艺.利用该工艺可在钢基表面获得不同配比的锌-锰及锌-铝-锰合金镀层,对镀层进行了5%NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验及全浸加速腐蚀试验,并与机械镀锌层进行了对比.结果表明,各种配比的锌-锰合金镀层的耐蚀性能优于机械镀锌层,且其耐蚀性随着锰含量的增加而增加;锌-铝-锰合金镀层的耐蚀性能比镀锌层提高数十倍.     

热浸Zn-Al合金镀层的研究进展

综述了近年来国内外对热浸Zn-Al合金镀层的研究,包括含Al量不同时镀层的组织与性能特点以及添加元素RE,Mg,Si的作用.介绍了Zn-5Al-RE、Zn-5Al-Mg、Zn-55%Al-1.6Si镀层和Zn-23%Al-Si镀层的组织结构、性能和防腐蚀机理及其应用场合以及Zn-Al合金镀层应用于批量热镀锌的研究与进展.     

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.     

低成本Al-Ti-Cr高强耐海水腐蚀钢耐蚀性能研究

本工作以普碳钢为基体,添加Cr、Ti、Al等元素制备了新型低成本高强耐蚀钢,通过动电位极化、交流阻抗、周浸腐蚀实验和盐雾加速腐蚀实验研究了低成本Al-Ti-Cr高强耐蚀钢的耐海水腐蚀性能.结果表明:钢中的Cr能促进锈层向致密的α-FeOOH进行转变;Al和Ti提供阳极保护的同时,Al还能产生致密的Al2O3分散在锈层表面延缓腐蚀介质向基体的侵蚀,而Ti能够呈点状或者片状富集在锈层内部,对晶间腐蚀起到一定的保护作用,大幅度提高了耐蚀钢的耐蚀性能.     

彩色热浸镀锌的研究

系统研究了彩色热镀锌工艺和耐蚀性能，通过镀液成分和工艺试验，筛选出Ｚｎ－Ｍｎ－Ｃｕ和Ｚｎ－Ｔｉ－Ｎｉ两种成分镀液，在一定的浸镀 冷却方式下，可以获得表面光滑、色泽均匀的彩虹、金黄、紫、蓝等彩色镀层。盐雾腐蚀试验表明，彩色热镀锌层比常规热镀锌层的耐蚀性能约提高一倍。通过俄歇能谱检验及理论分析，认为Ｚｎ－Ｔｉ－ＮＩ热镀锌镀层表面产生颜色是由于氧化膜使光发生了干涉，表面颜色决定于氧化膜厚度；Ｚｎ－Ｍｎ－     

不同表面处理工艺压铸镁合金涂层耐蚀性研究

为了研究不同表面处理工艺下压铸镁合金涂层的抗腐蚀性能,通过浸泡腐蚀和电化学腐蚀的方法,比较了微弧氧化和无铬化学氧化等表面处理试样的耐蚀性.结果表明,无铬化学氧化和微弧氧化处理能显著提高镁合金表面耐蚀性,而以微弧氧化处理更优;且两种处理方法覆盖层对孔洞、裂纹不敏感.根据交流阻抗图谱,拟合得到了微弧氧化、无铬化学氧化和未处理三种试样电化学腐蚀时体系的等效电路,拟合结果与实测结果吻合.XRD分析表明这两种处理方法得到的覆盖层中主体相均为Mg3Al2Si3O12等含硅的尖晶石型氧化物和Mg0.36Al2.44O4、MgAl2O4等不含硅的镁、铝复合氧化物,有利于提高镁合金耐蚀性.     

热浸镀铝层的性能研究

为研究热浸镀铝层的组织结构、耐腐蚀性和耐热性等表面性质，通过XRD和EPMA以及硬度测试等方法研究了热浸镀铝层的组织结构及其表面成分性能的变化、浸铝后扩散铝对表层组织及性能的影响，并对热浸镀铝层的耐蚀、耐热性及抗氧化性进行了论述。钢热浸铝后其组织由表面层、过度层及基体三部分组成，热浸铝试样的表面层几乎与铝液成分相同，由于Al、Fe相互扩散，浓度超伏，降温时易出现FeAl3相；过渡层中Al2Fe是主要生长相，AlFe相在过渡层的齿状根部至顶端出现。     

Mechanical and corrosion properties of Al/Ti film on magnesium alloy AZ31B

Preparation of titanium film on magnesium substrate faces a challenge due to non-Fickian inter-diffusion between titanium and magnesium. Aluminum can build a bridge between titanium and magnesium. Al/Ti duplex coatings were deposited on magnesium alloy AZ31B using magnetron sputtering (MS). The low temperature diffusion bonding behavior of the Mg/Al/Ti coating was investigated through SEM and its affiliated EDS. The phase structure and critical load of the coatings were examined by means of XRD and scratch tests, respectively. The results demonstrated that the bonding strength was significantly improved after a post heat treatment (HT) at a temperature of 210°C. The diffusion mechanism of the interfaces of Mg/Al and Al/Ti in the coating was discussed based on the analysis of formation energy of vacancies and diffusion rates. The Al/Ti dual layer enhanced the corrosion resistance of the alloy. And the HT process further increased the corrosion resistance of the coated alloy. This result implies that a post HT at a lower temperature after MS is an effective approach to enhance the bonding strength and corrosion resistance of the Al/Ti film on Mg alloys.     

铝合金表面锆盐转化膜的制备及其性能

为提高铝合金涂膜的结合力及耐蚀性,在铝合金表面制备了锆盐转化膜.通过盐雾试验、电化学试验、膜微观结构与涂膜结合力测试,研究了锆盐转化膜的耐蚀性与漆膜的结合力,并与通用的铬酸盐转化膜和无铬转化膜进行对比.结果表明:锆盐转化膜120 h盐雾试验的耐蚀等级达8级,在3.5%NaCl溶液中铝合金的自腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度大大降低;转化膜层均匀多孔,含有Al,O,Zr和Mg元素,且与漆膜结合力良好.     

镁合金预处理对其表面有机涂层耐蚀性的影响

镁合金压铸件上涂覆有机涂层后的耐蚀性能与其涂装前的表面处理状态有着密切关系.采用中性盐雾试验和盐水浸渍法对经喷砂、打磨、无铬化学转化、微弧氧化4种不同表面预处理后的丙烯酸树脂涂层进行了耐蚀性测试.结果表明:采用合适的预处理能显著提高涂层的耐蚀性能,其中微弧氧化涂层耐蚀性最佳,在盐雾和盐水浸渍试验中失效时间分别达96 h和168 h;预处理后基材表面光滑的涂层失效形式以起泡为主,而具有微孔或粗糙表面的涂层则以点蚀为主.     

Corrosion Behavior of Reactive Sputtered Al_2O_3 and ZrO_2 Thin Films on Mg Disk Immersed in Saline Solution

Magnesium has attracted a lot of attention over the last few decades due to its light weight and potential use as biomaterial. However, the poor corrosion resistance of magnesium restricts its practical use for application where exposure to aggressive aqueous media is unavoidable. This paper describes the growth,characterization and corrosion analyses of Al2O3 and ZrO2 thin film coatings aimed at slowing down the fast degradation of Mg in saline solution. In this study, different thicknesses of Al2O3 and ZrO2 were deposited on pure magnesium(99.95%) disk using pulsed-DC reactive sputtering process. The microstructure and phase analyses were performed using scanning electron microscopy(SEM) and X-ray diffraction(XRD),respectively. The corrosion protection behavior of the Al2O3 and ZrO2 coated magnesium samples immersed in 0.9 wt% NaC l solution were evaluated using electrochemical measurement techniques, such as open-circuit potential(OCP), potentiodynamic polarization(PD) and electrochemical impedance spectroscopy(EIS). The microstructural analyses showed that the Al2O3 thin film coatings have circular grains between5 and 25 nm, while the ZrO2 coatings have bigger ellipsoidal grains. The results from the electrochemical corrosion analyses showed that the Al2O3 coated Mg disk had corrosion resistance of approximately 3 times that of ZrO2 coated Mg disk. It was also observed that increasing the thickness of the Al2O3 coating improved the corrosion resistance of the Mg disk. These results suggest that Al2O3 and ZrO2 coating can be used to effectively control the fast degradation of magnesium for medical implant applications.     

温度对AZ31B镁合金植酸转化膜性能的影响

为了探讨转化温度对镁合金防腐蚀性能的影响,应用析氢试验、Tafel分析法及SEM,EDS,FTIR研究了不同植酸液温度所形成的转化膜的防腐蚀性能及表面微观形貌、元素组成及官能团构成。结果表明转化温度对镁合金植酸转化膜的防腐蚀性能有较大的影响：在较低范围内,转化膜的防腐蚀性能随着温度的升高而增加,转化温度为40℃时,转化...     

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%。     

微波辅助法制备镁合金的植酸镁/羟基磷灰石复合涂层及其耐蚀性能

采用微波辅助法在AZ31镁合金表面制备了植酸镁/羟基磷灰石(PA/HA)复合涂层。利用FESEM、EDS、XRD和电化学性能测试等方法表征涂层的表面形貌、物相组成以及耐蚀性能,探究了植酸溶液的pH值对PA/HA复合涂层形貌及耐蚀性能的影响,并通过浸泡实验研究了镁合金及PA/HA复合涂层在模拟体液(SBF)中的降解矿化行为。结果表明:在植酸预处理中,植酸溶液的pH=5.0时制备得到的PA/HA复合涂层表面均匀、无裂纹,与镁合金基底的界面结合良好;并且在此pH值下PA/HA复合涂层包覆镁合金样品的交流阻抗最大,自腐蚀电流密度最小,说明其耐蚀性最好。在SBF中,PA/HA复合涂层能够快速诱导磷灰石的生成,并显著提高镁合金基底的耐蚀性能。     

LY12铝合金铈化学转化膜的结构及耐蚀性研究

应用电化学方法及腐蚀试验研究了LY12铝合金表面常温稀土化学转化膜。结果表明，铝合金的稀土化学转化膜具有成膜温度低、速度较快、膜的耐蚀性能好等优点。电位－时间曲线表面，成膜动力学包括铝合金的溶解及随后的成膜两个过程。SEM表明，铝合金稀土化学转化膜的形态为片状，EDAX能谱表明转化膜主要由Ce,O,Al及少量的促进剂离子组成。腐蚀试验表明，未经处理的铝合金在3．5%NaCl溶液中经过21天浸泡后，表面出现了严重的点蚀，而经稀土处理的铝合金经过相同时间的浸泡后，表面只发生了轻微的均匀腐蚀，而未发生点蚀，浸泡后稀土处理的铝合金的失重较空白试样的下降了近1倍，铝合金的耐蚀性能大大提高。