热浸镀锌助镀工艺的研究与应用

热镀锌层质量及热镀锌过程中的锌耗成本与热镀锌的助镀工艺密切相关.通过对热镀锌助镀工艺的研究,阐述了热镀锌助镀作用机理,给出了钢铁制件热镀锌时助镀液的有效成分范围及工艺参数为:氯化锌铵200～400 g/L,铵锌比1.2～1.6,w(氯化亚铁)＜1%,pH值4～5,温度60～80 ℃,并分析了助镀液浓度、成分配比、铁盐含量、pH值和温度等因素对热镀锌的影响.结果表明,要获得良好镀锌质量及较低的生产成本,必须对热镀锌助镀液成分及工艺条件进行严格控制.     

热镀锌钢表面稀土转化膜的制备及其耐蚀性研究

热镀锌重铬酸盐钝化毒性大、不环保.为解决此问题,研究了以无毒、无污染的铈盐取代剧毒重铬酸盐的钝化工艺,采用正交试验确定了热镀锌钢表面稀土转化膜的最佳成膜工艺参数,讨论了处理液组成、pH值、成膜温度及成膜时间等因素对稀土转化膜耐蚀性的影响,并采用中性盐雾试验(NSS)和极化曲线测定等方法评价了转化膜对热镀锌层的防护作用.结果表明,本工艺可以明显推迟热镀锌层出现白锈的时间;稀土转化膜同时抑制了热镀锌层腐蚀的阳极和阴极过程,腐蚀电流密度下降,极化电阻升高,显著改善了热镀锌层的耐蚀能力.     

电炉锌粉机械镀锌

提出了一种采用电炉锌粉作为主要原料的机械镀锌工艺,对镀锌层质量进行分析。该工艺具有稳定性好,所需原料来源广泛,价格低廉,设奋投资少的特点,锌层组织致密,成膜性好,厚度易控制,其质量及耐腐蚀性能达热镀锌产品的相应国家标准和美国的ASTM B695—82的质量标准规范,生产成本比热镀锌降低40～50％。     

钢基热浸镀锌铝合金的研究

为进一步提高镀锌层质量和耐腐蚀能力,通过在传统热浸镀锌中添加少量铝,获得了钢基热镀锌铝合金层。研究了钢基热浸镀锌铝合金镀过程中,助镀剂的组成,镀液温度、浸镀时间、钢基硅含量等因素对镀层厚度的影响,获得了一种耐腐蚀性好,结合力强和光滑的热镀锌铝合金层,该锌铝合金镀层与镀锌层相比,在二氧化硫气氛中的耐腐蚀能力有很大的提高。     

金属阳极涂层在化工大气环境中的腐蚀行为

为了解化工大气环境对碳钢表面金属阳极涂层的腐蚀性,开展了热喷涂锌、铝、锌铝合金涂层以及热镀锌、渗锌钢在化工大气环境中的曝露腐蚀试验。通过试样的腐蚀形貌、腐蚀速率变化及电化学测试,考察了金属阳极涂层在石油炼化大气环境中的腐蚀行为。结果表明:化工大气环境腐蚀等级为C4级;喷铝层的腐蚀速率最低;渗锌层的耐蚀性优于热镀锌层。10μm厚热镀锌板耐腐蚀寿命约为4 a,40μm厚热镀锌和渗锌层寿命大于10 a,150μm的喷涂层耐蚀寿命大于30 a。     

热镀锌工艺及性能研究

热镀锌层具有优良的防腐性能(三重保护:隔离层保护、腐蚀产物层保护和电化学保护)、良好的抗破坏能力(镀锌层与钢基体之间为冶金结合)和较好的镀层覆盖性(包括内表面、外表面、角落和狭窄的缝隙)等优点。此外热镀锌技术还具有工艺控制可靠,镀层检查容易等特点。由于热镀锌所具有的这些特点,使得热镀锌工艺广泛应用于钢铁件等的产品防腐。     

工业纯铁和Fe-0.1Si合金热浸镀锌层的生长规律及其组织特征

以铁损来判断热浸镀锌的温度对镀锌层的影响,结果欠准;硅元素对镀锌存在sandelin效应.这2种因素对锌镀层的生长、质量及性能都有重大的影响,且都难以控制.为此,以工业纯铁和Fe-0.1Si(0.1%,质量分数)合金薄片为热镀锌基材,探讨锌液温度和钢中硅元素对镀层生长和镀层组织的影响.利用扫描电镜对2种基材在450～530℃内的热镀锌层厚度及其组织进行了测量与分析.结果表明:工业纯铁在480 ℃下热镀锌时镀层生长最快,Fe-0.1 Si合金在470℃热镀锌时镀层生长最快;在镀层生长最快的温度下,2种基材的镀层特征具有相似性;当镀锌温度超过500℃时,工业纯铁和Fe-0.1Si合金镀层中的ζ相消失,镀层由δ相组成.     

当前国内外批量热镀锌研究的热点问题——第七届亚太镀锌大会论文述评

评述了2007年第七届亚太镀锌大会的50篇参会论文,分析归纳了当前研究的热点问题,包括含硅活性钢热镀锌、热镀锌层的耐腐蚀性、热镀锌的节能减排环境友好、批量热镀锌工艺和设备以及世界各地区批量热镀锌的发展现状.     

热镀锌钢表面硅烷膜的制备、表征及成膜机理

硅烷合成简单,性能结构独特,硅醇与锌表面结合及自身交联可在锌层表面形成一层致密的保护膜,从而大幅度提高镀锌材料的耐蚀性.当前,对硅烷在热镀锌钢表面的成膜机理尚无定论,采用反射吸收红外光谱(RA-IR)和X射线光电子能谱(XPS)研究了硅烷膜的成分、结构及膜层与镀锌层之间结合状态.结果表明,硅烷膜主要由C,O,Si等元素组成,硅烷分子并非简单地以物理吸附的方式与热镀锌层结合在一起,而是与其表面的Zn-OH发生了化学作用,形成了Si-O-Zn键,使得硅烷界面层与热镀锌层紧密结合在一起,在热镀锌层上干燥固化后形成了致密的三维网络结构.     

锌浴温度对0.49%Si活性钢热浸镀锌层组织的影响

研究了高硅钢(0.49%Si,质量分数)在不同浸镀温度(440,480,520,560,600℃)和不同浸镀时间(1,3,5,10min)下的热镀锌试样镀层组织,探讨了浸镀温度和浸锌时间对镀层组织的影响。SEM/EDS结果表明:440℃和480℃热镀锌,镀层由薄而连续δ层和破碎的块状ζ相组成,无Γ相。ζ相生长过快,镀层过厚、灰暗、黏附性差,镀层生长主要由界面反应机制控制;520℃热镀锌时,镀层由极薄的Γ层、致密δk层和疏松的δp层组成,镀层生长主要受扩散机制控制;560℃和600℃镀锌时,镀层为Γ层和致密的δ相层,部分δ粒子弥散分布在η层中,镀层生长为扩散机制控制并伴随有显著的δ溶解过程。最佳高温镀锌温度应在520~560℃。