Mg对Zn--11%Al合金镀层凝固组织及合金层生长的影响

将工业纯铁分别在510℃的Zn-11% Al、Zn-11% Al-1.5% Mg、Zn-11% Al-3% Mg和Zn-11% Al-4.5% Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11% Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明:Zn-11% Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/MgZn₂三元共晶、块状MgZn₂相和Al/MgZn₂二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe₂Al₅Zn_x和FeAl₃Zn_x相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11% Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂.Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密.      

硅对热浸镀ZnAl4合金镀层组织及生长动力学的影响

采用热浸镀法在纯铁片表面制备锌铝合金镀层,研究纯铁片在锌铝熔池(ZnAl4)中的界面反应,分析熔池中添加硅元素对镀层组织与生长动力学的影响。结果表明:随热镀时间延长,锌铝凝固组织与基体间的金属间化合物层(即中间合金层)的厚度增加。熔池中加入0.15%Si时,铁铝金属间化合物层的生长受到抑制,厚度减小,特别是在600℃时厚度减小更明显。Si在金属间化合物层中富集,使Fe和Al原子通过液相通道相互扩散受到阻碍,铁铝抑制层稳定存在,从而降低金属间化合物层的厚度。熔池中硅含量增加至0.30%时,对于铁锌合金层的抑制作用消失,合金层结构与不含硅时相似,形成Fe_2Al_5/FeAl_3/(Zn-Al)液相凝固组织。中间合金层的厚度随时间延长呈抛物线增长,表明镀层的形成受扩散控制;但适量硅在中间合金层的溶解能阻碍铁锌原子的扩散,从而抑制镀层过度生长。     

Ti对Super Dyma镀锌合金凝固组织的影响

以Al-10Ti中间合金的形式将Ti元素加入到Super Dyma镀锌合金中,制备了Ti含量分别为0.1%,0.3%和0.5%(质量分数)的Super Dyma镀锌合金金相样品,采用扫描电子显微镜(SEM)研究了Ti元素添加量对Super Dyma镀锌合金凝固组织的影响,利用能谱仪(EDS)分析了Ti元素在这些镀锌合金组织中的分布规律,使用X射线衍射(XRD)分析了不同Ti含量的Super Dyma镀锌合金中的相组成,采用差热分析法(DTA)测定了不同Ti含量的Super Dyma镀锌合金中富铝相的开始凝固温度。实验结果表明,Super Dyma镀锌合金凝固组织由富Al相、富Zn相、MgZn_2相以及Zn/Al/MgZn_2三元共晶组织组成,Ti元素的加入使Super Dyma镀锌合金的起始凝固温度降低,使Super Dyma镀锌合金凝固组织中的富铝枝晶明显变细,MgZn_2相的尺寸大幅减小,并使Zn/Al/MgZn_2三元共晶组织得到细化。     

在热浸镀锌合金熔融液中加入锰来控制合金涂层的组织结构

日本的新日本制铁公司生产的热浸镀锌钢板主要用作汽车车身面板，其镀层重为60g／m2。这种镀锌钢板所存在的问题是锌花质量差、有白点和黑斑。为解决这一问题，该公司进行了在镀锌液中加入锰的研究。研究发现，锰加入锌合金液中可以降低Zn—Fe合金的包晶反应温度，在包晶反应温度以上，镀锌层中没有相生成，因而锰的加入可以使浸镀温度较常规热浸镀锌温度提高。向锌液中投放0．46％锰时，将钢板在495℃的镀液中浸镀，可以获得无相的镀锌层，镀层的白点与黑斑明显减少。在热浸镀锌合金熔融液中加入锰来控制合金涂层的组织结构     

Galvalume镀层金属间化合物层的生长及缺陷研究

通过分析热浸镀Galvalume镀层金属间化合物层的生长和缺陷,发现短时间的热浸镀,钢基表面能形成完整的金属间化合物层,形成的金属间化合物层均由铁铝化合物相（Fe2A15、FeAl3）和T5相两层组成。随着浸镀时间的延长,清晰可见Fe2A15、FeAl,和T5三个相层。在长时间的热浸镀过程中,钢基不断被铝锌液侵蚀。在生产过程中,镀层金属间化合物层存在大量的缺陷,将加剧铝锌液对钢基的侵蚀,甚至导致钢基剥落。     

板带钢热浸镀锌铝镁技术的研究进展

热浸镀是一种经济、高效的钢铁材料表面处理技术，其产品在钢材的防腐蚀、延长使用寿命和节能等方面起到十分重要的作用。随着科学技术的发展以及人类社会的进步，耐腐蚀性更高、经济性能更好的新型合金镀锌层、复合镀层成为研究和开发的重点。镀液中加入适量的Mg和Al元素后材料耐腐蚀性和耐损伤性更好，因此热浸镀锌铝镁技术得到广泛应用。分析了热浸镀锌技术的发展历程，总结了近几年锌铝镁镀层的成分和组织特征，阐述了镀锌过程中镀层的组织演变和凝固机制。对钢板表面与镀液之间的润湿性、界面反应和合金元素在界面层的扩散行为进行了分析，对热浸镀锌铝镁板的耐腐蚀性进行了总结，从而期望加快推进热浸镀锌铝镁技术在汽车等行业中的发展和应用。     

Si含量与表面缺陷对Q235热轧钢板热镀锌层的影响规律

为研究Si含量及表面缺陷对Q235热轧钢板表面热镀锌层的影响规律，使用涂层测厚仪、扫描电镜和能谱等研究了不同Si含量及不同表面理化性质的Q235热轧钢板在相同浸镀条件下的热镀锌试样截面形貌、厚度和元素分布。结果表明，Si元素质量分数大于0.15%时，钢材表面镀层中出现因Al元素偏聚而导致的Zn-Al相减少和纯Zn相分布集中，界面处形成了异常生长的Fe-Al金属间化合物，导致镀层厚度增加和结合力下降；火焰切割侧钢的镀层中发现了由孔洞造成的Fe-Al金属间化合物层缺失，导致了镀层向内拓展和镀层厚度不均匀。因此，用于热镀锌的Q235钢Si元素质量分数应控制在0.15%以下，并减少使用火焰切割工艺，或对火焰切割板进行表面处理以提高钢板表面镀层的质量。     

热浸镀工艺对热成形钢铝硅镀层的影响

热浸镀铝硅钢板具有优良的耐热耐腐蚀性能、抗高温氧化性能和外观装饰性能等,得到了十分普遍的应用。利用CAG-Ⅲ热浸镀锌模拟试验机针对不同热浸镀工艺对热成形钢板进行热浸镀铝硅实验,通过扫描电镜等手段进行表面和截面形貌观察及能谱分析。实验结果表明,铝硅镀层截面组织主要由铝基固溶体、Al-Fe-Si三元合金和Fe-Al二元合金组成,当浸镀温度690℃,浸镀时间5s时为最优浸镀工艺。     

热浸镀5%Al-Zn合金钢板金属间化合物的形成及其对涂层显微结构的影响

该项研究系由我国台湾省台南市的一大学的材料工程系完成。研究了热浸镀5％Al一Zn钢板时，镇液温度（在金属间化合物形成区间的温度）的变化，对涂层显微组织的影响情况。研究表明，当浸镀液温度高于18OC，钢板浸镀lmin时，所得的镀层外表面粗糙。将镀液温度降至‘16OC，但延长浸镀时间至5n。in以上时，镀层外表面亦很粗糙。电子显微镜检测结果表明，粗糙的外表是由于涂层中相应生成了铁～锡金属间化合物。c18oC以上温度浸镇时，涂层晶粒长大快，这与此时金属间化合物快速形成密切相关，金属间化合物层的厚度可达整个涂层厚的7O％。热浸…     

热浸镀工艺对热成形钢铝硅镀层的影响

随着汽车轻量化的不断发展,热成形钢得到越来越快的发展,普通镀层已满足不了热成形工艺的要求。热浸镀铝硅钢板具有优良的耐热耐腐蚀性能、抗高温氧化性能和外观装饰性能等,得到普遍的应用。目前国内对铝硅镀层研究甚少,国内汽车制造厂使用的镀铝硅热冲压成形钢主要依靠进口。利用CAG-III热浸镀锌模拟试验机,针对不同热浸镀工艺对热成形钢板进行热浸镀铝硅试验,通过扫描电镜等手段进行表面和截面形貌观察及能谱分析。试验结果表明,铝硅镀层截面组织主要由铝基固溶体、Al-Fe-Si三元合金和Fe-Al二元合金组成,当浸镀温度为690 ℃、浸镀时间为5 s时为最优浸镀工艺。     

基板的晶粒度对热浸镀锌层相的形成及厚度的影响

在一定的热浸镀工艺下，基板的晶粒度会影响镀层的形成机理及其生长速率。在本项研究中，通过制备晶粒度分别为5μm和40μm的两种低碳钢试样，在不同的热浸镀时间（5～40s）下，研究钢的晶粒度对相层厚度及其生长速率的影响，并利用扫描电镜和能量色散谱（EDS）分析法研究镀层的显微组织。据实验观察，由于缺乏抑制层，在镀锌后得到四个相。确定了相层的生长速率时间帝数（n）值。并由此得出结论：基板的晶粒度较小，导致镀层较厚。另外，还得出镀层ζ相和η相生长机理控制看整个镀层的生长。     

铝合金压铸用模具钢表面的渗铝氧化处理

对8407模具钢试样进行热浸渗铝,在试样表面形成了Fe-Al合金渗层.对渗铝试样进行高温氧化实验,使渗层表面形成了Fe-Al-O的混合氧化物.考察了渗铝温度和渗铝时间对渗层质量的影响;着重研究了不同氧化气氛下Fe-Al合金表面的氧化情况,确定了最佳高温氧化工艺.结果表明,8407钢热浸镀铝后,在600 ℃以下、纯O2气氛条件下氧化,Fe-Al合金表面生成了Fe3O4和Al2O的混合物.这层氧化膜与铝液不润湿,能较好地保护试样.因此这种工艺可能是合适的铝合金压铸模表面处理工艺.     

热浸镀铝钢的镀层结构分析

借助XJG-05金相显微镜、SEM-550型扫描电子显微镜和71型显微硬度计分别对镀层厚度、形貌、硬度以及成分进行分析.结果表明:镀层厚度随浸镀时间增加而增厚,且遵从抛物线规律.热浸镀铝钢在850℃扩散后扩散层为一层,由Fe2Al5组成;950℃扩散处理后扩散层为两层,外层为FeAl2,内层为FeAl和Fe3Al.可以通过测量硬度来确定扩散层的铝含量.     

锌铝合金镀层的性能特点与发展现状

综述了锌铝合金镀层材料的国内外发展现状,重点介绍了Galfan、Galvalume、ZAM、DYMAZINC、Zn-23%Al-0.3%Si、Super Dyma等锌铝合金镀层的结构、性能以及生产工艺特点。提出了锌铝合金镀层材料以其优异的耐腐蚀性以及良好的加工性能必将得到广泛应用,从而取代热镀纯锌产品。     

Si含量对35CrMo热浸镀Al-Si镀层性能影响研究

为了降低抽油杆35CrMo因腐蚀带来的巨大安全隐患和经济损失,本文采用热浸镀Al-Si工艺提高其耐蚀性能。通过查阅资料与前期试验,确定了覆盖剂和助镀剂,再对镀层进行微观组织分析和厚度测定,从而研究Si含量对镀层组织结构的影响。在浸镀温度650℃,浸镀时间14min时,Si含量为8%时是最优的,此时合金层生长均匀,镀层厚度最佳。研究结果既可以指导优化镀铝工艺及镀层的组织与性能,又可以为进一步探讨Si在镀层中的作用提供帮助,,从而有效地增加抽油杆35CrMo的耐腐蚀性。     

热浸镀锌铝镁镀层微观组织试验

 研究了热浸镀工艺对于镀层的微观结构的影响,利用扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDX）观察了Zn-Al-Mg镀层表面以及截面的微观结构、合金层的形貌、镀层中各相的成分组成,利用辉光放电发射光谱仪(GDS)分析了镀层中各元素沿深度方向的分布,利用电子探针（EPMA）分析了镀层中各元素的分布,利用X射线光电子能谱（XPS）分析了镀层表面元素,利用X射线衍射(XRD)分析了镀层的相组成。结果表明,镀层中各元素沿镀层的深度方向的分布并不均匀,Mg在镀层表面富集,镀层组织呈现多相混合结构,以Zn晶粒、MgZn2与Zn组成的共晶为主,同时存在块状富铝相以及一层较薄的合金层。     

稀土在热浸镀铝中的行为和分布研究

分别在工业纯铁和20碳钢上制备了热浸镀纯铝和稀土铝镀层,采用扫描电镜(SEM)观察了镀层横截面和表面的形貌,采用能谱仪(EDS)和电子探针(EPMA)分析了镀层横截面的稀土分布.结果表明,添加稀土热浸镀铝后,表面层厚度减少,合金层厚度增加;镀层表面比较平整、连续、无裸露点、裂纹和氧化物夹杂,且FeAl3相短而细小;稀土渗入了镀层,且分布很不均匀,在部分区域存在偏聚,表面层与合金层界面处以及齿状Fe2Al5相的边缘处和齿尖处稀土含量较高.分析了稀土对镀层厚度和组织形貌的影响及稀土的渗入机理.     

熔剂法钢板热镀铝涂层的研究

研究了熔剂法钢板热镀铝和铝-硅合金镀层.熔剂分为覆盖在熔融铝液表面的5种覆盖剂和4种水溶性熔剂及1种化学镀金属底层.从中选出一种覆盖剂和二种水溶性熔剂及预镀金属底层.镀层试样先经硝酸侵蚀法测定镀层上的针孔,用金相显微镜测量镀层的合金层厚度和附着层厚度.工艺试验表明,镀铝和铝-硅合金的最佳温度分别为700～710℃和680～690℃;热镀时间为10s;提升速度均为15～30cm/s.     

热浸镀Galvalume合金工艺性能研究

用正交试验法研究了还原法热浸镀中合金主要成分铝、硅含量,浸镀温度、保温时间、钢带入水温度等对镀层附着强度、微观组织、表面质量、浸镀效果(漏镀情况)的影响,得出获取良好镀层质量的工艺条件和参数选择.     

热浸镀Galvalume合金工艺性能研究

用正交试验法研究了还原法热浸镀中合金主要成分铝、硅含量,浸镀温度、保温时间、钢带入水温度等对镀层附着强度、微观组织、表面质量、浸镀效果(漏镀情况)的影响,得出获取良好镀层质量的最佳工艺条件和参数.