高耐蚀性热镀锌板的研究进展

综合分析了热镀锌板高耐蚀性技术的研究现状及热点,总结了当前国内外热镀锌板在耐蚀性方面所采取的技术措施,指出了我国高耐蚀性热镀锌板今后的发展方向.     

热镀锌基板粗糙度对钝化膜耐蚀性的影响

为了研究热镀锌基板粗糙度对其表面环保钝化膜耐蚀性的影响,在不同表面粗糙度的基板上制备相同膜厚的钝化膜,采用中性盐雾试验方法,分析了不同粗糙度热镀锌基板的耐蚀性;采用扫描电镜观察了钝化膜表面的成分分布.结果显示:在试验条件下,随着粗糙度的增加,表面钝化膜的厚度均匀性逐渐降低,耐蚀性逐渐变差;对于家电用热镀锌板,建议基板粗糙度Ra控制在1.0μm以下.     

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.     

基于区域分形的热镀锌板腐蚀形貌研究

发生腐蚀的热镀锌板表面形貌具有分形特征,不同分形维数可以反映其不同的腐蚀程度.针对热镀锌板非均匀腐蚀界面提出了区域分形的概念,给出了区域分形维数的计算方法,对三种典型腐蚀程度的热镀锌板腐蚀形貌进行区域分形分析,并将区域分形维数数值与整体分形维数数值进行了比较.结果表明,上述方法可以较好地描述不同腐蚀程度下热镀锌板腐蚀界面的非均匀形貌特征.     

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。     

钴盐对热镀锌板有机硅烷转化膜耐腐蚀性能的影响

镀锌板经单纯的有机、无机钝化均不能满足工业生产需求,而目前在2种有机钝化剂中添加无机钝化剂的研究鲜见报道.将KH560和KH858 2种有机硅烷复合作为有机硅烷钝化液,再添加CoSO4·7H2O复配,用其浸涂热镀锌板制成钴盐有机硅烷复合转化膜.采用Tafel极化曲线、交流阻抗、盐水浸泡和中性盐雾试验研究钴盐加入前后转化膜耐蚀性的变化.结果表明:相比于有机硅烷转化膜,加入钴盐后形成的钴盐有机硅烷复合转化膜阻抗增大,自腐蚀电流密度减小,耐蚀性明显改善,中性盐雾腐蚀72 h后腐蚀面积仅7％.     

汽车用热镀锌板Fe—Al合金层的研究

用Ｘ射线衍射，萃取碳复型样品的电子衍射等方法对汽车用热镀反Ｆｅ－Ａｌ合金的组织结构进行了分析，结果表明，当锌液中的Ａｌ浓度小于０．１５％时，Ｆｅ－Ａｌ层主要由Ｆｅ２Ａｌ５金属间化合物组成。     

拼焊板焊接工艺及其对拼焊板塑性变形影响的试验研究

通过拼焊板试件拉伸试验对拼焊板的塑性变形性能进行了分析研究 ,讨论了拼焊板的几种实用焊接技术 ,给出了拼焊板的机械性能参数 ,比较了焊缝处于拉伸试样不同位置时拼焊板与母材的拉伸试验结果 .分析了焊缝分布对拼焊板塑性变形性能的影响 ,以及如何优化焊缝位置以提高拼焊板的整体塑性变形能力 .     

自润滑处理热镀锌板的表面性能

目前,关于自润滑涂层与家电涂料涂装的匹配性及其在苛刻环境下的化学稳定性、耐蚀性研究较少。在热镀锌板表面分别涂覆无铬钝化及自润滑涂层,采用盐雾试验、色差分析、FT-IR、XPS等手段对比研究了2种涂层的摩擦学性能、成形性能及耐蚀性能。结果表明:无油冲压过程中,热镀锌自润滑板在具有较低的摩擦系数及成形性能的同时还具有良好的耐蚀性,在高温高湿条件下具有较好的稳定性,与家电板材料现有涂装工艺的匹配性良好。这为热镀锌自润滑板在家电行业中的进一步推广提供了数据支持。     

热镀锌层硅酸盐钝化膜的耐蚀性

热镀锌层的硅酸盐钝化体系无毒无污染、成本低,且使用方便、寿命长,但pH值不稳定,易形成凝胶。研制了一种pH值易于控制的硅酸盐钝化体系对热镀锌层钝化,采用扫描电镜（SEM）和能谱仪分析了镀锌层硅酸盐钝化前后的形貌和成分,通过中性盐雾试验、5％NaCl浸泡试验和极化曲线测试研究了镀锌层、硅酸盐钝化试样、铬酸盐钝化试样的耐蚀性,并分析了硅酸盐钝化膜的耐蚀机理。结果表明：镀锌层表面的硅酸盐钝化膜可抑制镀锌层腐蚀的阳极和阴极过程,阻碍腐蚀反应的进行,同时可对镀锌层机械隔离,提高镀锌层的自腐蚀电位,从而显著改善了镀锌层的耐蚀性能,其防腐蚀效果与铬酸盐钝化膜的相当。     

锌层对热镀锌钢板成形性的影响

测试了热镀锌钢板的力学性能和模拟成形性能,用扫描电镜观察试样拉伸变形后表面镀层变化情况,分析讨论了锌层对成形性的影响。结果表明：锌层产生横向裂纹是影响热镀锌钢板成形性的主要原因,锌层对r值有一定的影响,锌层厚度越大,r值降低的幅度越大。热镀锌钢板的扩孔率比冷轧裸板的扩孔率低10％～20％;FLC值降低5％左右（绝对值）。     

TiAl基合金层状组织中裂纹扩展区的塑性变形

本文通过观察ＴｉＡｌ合金层片组织四点弯曲试样侧面裂纹扩展与滑移迹线之间的关系，分析讨论了层状组织中塑性变形对裂纹扩展的影响。发现不论层片相对裂纹处于何种取向，沿层片方向都有一定程度的塑性变形，这种变形对于平行，倾斜，垂直于片层扩展的主裂纹都可引起裂尖钝化，从而引发构成各种韧化机制。     

热镀锌对螺栓力学性能的影响

对输电铁塔常用的不同厂家生产的4．8～10．9级普通螺栓和热镀锌螺栓进行了化学成分、显微组织及力学性能的比较试验。分析试验结果表明：热镀锌对各强度级别螺栓的力学性能基本没有影响。     

家电用热镀锌板减薄后的冲压成形性能

某家电厂将DC51D+Z钢冰箱用热镀锌板的厚度由0.3 mm减薄至0.27 mm,直接减薄时出现了冲压开裂问题。采用有限元仿真分析方法研究了零件冲压成形的要求,并提出了优化方案。结果表明：在材料不变、冲压工艺不变的前提下,直接减薄热镀锌板无法满足该零件冲压成形的要求;采用增加镀锌板碳元素含量、降低镀锌板硼元素含量、提高退火温度等方法,可以降低材料的屈服强度,提高材料的时效性能和冲压成形性能,改进后材料成形极限满足零件的冲压成形要求。     

热镀锌钢板表面硅烷预处理对粉末涂层附着力及耐蚀性的影响

为了取代对环境有污染的磷化和铬酸盐钝化工艺,用硅烷对热镀锌钢板预处理后,再涂敷环氧树脂粉末层(Zn/Si/Ep).通过划格法研究了涂层与基体的结合力,以盐雾腐蚀试验、极化曲线、交流阻抗技术研究了涂层的耐腐蚀性能.结果表明:Zn/Si/Ep具有良好的附着力,且高于磷化环氧树脂粉末层(Zn/P/Ep),耐盐雾腐蚀达到500...     

加热时间对合金化镀锌涂层热成形钢耐蚀性的影响

目前国内对锌镀层热成形钢的耐蚀性与热成形工艺间的关系研究较少。为此,使用循环腐蚀测试、电化学极化曲线、扫描电镜等方法研究了热成形过程中加热时间对于合金化镀锌热成形钢耐蚀性的影响。结果表明:热成形过程中的加热时间延长会造成镀层腐蚀电位升高,这在腐蚀反应初期有利于降低镀层腐蚀速率。长期的腐蚀暴露表明,当加热温度为890℃、加热时间240 s时,合金化镀锌热成形钢长期腐蚀暴露时的腐蚀速率最低,并且此时镀层对基体具有牺牲阳极保护作用。     

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.     

热镀锌层上磷化/硅烷处理复合膜的耐蚀性研究

将已磷化的热镀锌钢板经双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物(BTESPT)硅烷溶液封闭处理后,可以获得高耐蚀性的复合膜.通过SEM、EDS、电化学极化测量和NSS试验研究了复合膜组成和耐蚀性.结果表明,经硅烷封闭处理后,磷化膜上磷酸锌晶体间的微孔隙被硅烷膜填补,从而在锌层表面形成了连续、完整、致密的复合膜;经磷化300 s、硅烷封闭处理后,复合膜的极化电阻Rp显著增大,腐蚀电流密度Jcorr显著减小,NSS试验5个周期未出现白锈,耐蚀性能优异.     

《现代钢带连续热镀锌》一书已出版

热镀锌钢板是钢铁材料防止大气腐蚀效果显著、成本低廉、品种繁多、应用广泛、历史悠久的一种镀层产品，也是一种高效节能节材的钢铁产品。