AZ91镁合金表面热浸镀Zn．4％Al-1％Sb合金层的状况及Al，Sb的作用

与其他表面处理方法相比,AZ91镁舍金表面热浸镀Zn-4％Al—1％Sb合金层工艺简单、费用低,且又能提高其耐蚀性。采用扫描电镜观察和能谱分析研究了AZ91镁合金表面热浸镀Zn-4％A1-1％Sb合金镀层。结果表明：AZ91镁合金预热温度为200℃,Zn．4％A1．1％Sb合金液温度为420℃,浸镀时间为6s时,能获得较光滑的镀层;且在AZ91镁合金和Zn-4％Al-1％sb合金中含有Mg,Zn,Sb,Al元素,其主要为Mg2Zn3,Mg3Sb2,Mg17Al12化合物,冶金结合效果良好,镀层的耐腐蚀性能明显提高;Sb元素的加入能在-定程度上减缓锌合金液与基体的反应。     

钢材浸铝和浸扩铝工艺及表层组织性能的研究

普通钢热浸铝后,形成了具有耐热及耐蚀双重性能的复合新材料。本研究首先针对钢材熔剂法热浸铝工艺中助镀剂存在的问题,提出一种低温预镀的三元助镀剂。在此基础上深入分析了浸铝表层厚度变化的动力学过程、形成机理及组织结构。同时系统地研究了浸铝后扩散(浸扩铝)对表层组织结构及抗氧化性的影响规律。 在表层动力学过程研究中,首次发现表面层厚度随时间的变化经历了先减薄达到谷值,然后又增加达到峰值,再减薄、最后趋于稳定的三个阶段。而过渡层的厚度变化大致符合抛线增长规律,其扩散激活能为139.6kJ/mol。通过对镀层形成机理分析,得出表面层厚度变化的第Ⅰ阶段为铝液的凝固—重熔过程,而第Ⅱ及第Ⅲ阶段则为铝液与试样表面浸润及凝固过程,并提出了耐蚀性浸铝工艺的优化准则。 通过高温氧化及组织观察查明,浸铝层直接用于高温环境时,当表面层通过扩散消失后,钢表面形成脆性Fe_2Al_5相柱状晶,在氧化过程中极易开裂产生内氧化。对此,本研究首次提出对浸铝层表面保护后预扩散处理的新工艺。研究发现,预扩散处理温度对表层的结构及抗氧化性有明显影响。在750℃扩散时,镀层结构由较厚的外表层(Fe_2Al_5+FeAl_2)及内层(FeAl+条状FeAl_2)组成,由于内层条状FeAl_2平行排列的结构进一步增加了氧向内传输的速度     

Al和Mg对热镀锌层组织和摩擦学性能的影响

Zn-Al-Mg合金镀层摩擦学性能影响其使用寿命,目前对其研究较少.在Q235钢表面热浸镀锌,制备出了Zn-0.5Al,Zn-0.5Al-1.0Mg和Zn-2.0Al-1.0Mg(质量分数)3种合金镀层.采用光学显微镜、维氏硬度计和摩擦磨损试验机分析了镀层的显微组织、硬度和摩擦性能.结果表明:Al和Mg可细化镀层晶粒,提高镀层硬度;在相同载荷和摩擦磨损试验周期下,Zn-Al-Mg镀层的磨痕窄于Zn-Al镀层的,Zn-Al镀层的跑合时间长于Zn-Al-Mg镀层的,增加Mg含量可减短镀层的跑合时间,增加Al含量可延长镀层跑合时间.     

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-6%Al-3%Mg镀层合金层生长研究

将Q235钢分别在Zn-6%(质量分数,下同)Al和Zn-6%Al-3%Mg合金锌浴中浸镀不同的时间,使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)对样品合金镀层显微进行观察,分析镀层层合金层的相组成及生长过程,研究Mg对合金层生长的作用。通过研究发现,在Zn-6%Al和Zn-6%Al-3%Mg合金镀层中合金界面层组成主要是Fe-Al-Zn化合物,Fe-Al-Zn合金界面层阻碍了脆性Fe-Zn层的形成。Mg加入Zn-6%Al锌池中后促进了界面反应,缩短了合金层出现所需时间,并使合金层的生长更加致密均匀,稳定合金层使其不被液相侵蚀破坏而溶解。Mg的加入阻碍了扩散通道随着时间延长逐渐向两扩散组元成分点连线移动的趋势,减少了锌液进入合金层,稳定了合金层。Zn-6%Al-3%Mg镀层合金层随着时间延长而增厚,合金层的生长呈抛物线规律,主要受扩散反应控制。     

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。     

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%。     

热浸镀Zn-Al-Mg-Ni-V合金镀层的组织及耐蚀性

为了提高镀锌层的耐蚀性,在纯锌浴中加入质量分数小于0.5%的Ni,V,Al,Mg元素,制备了热浸ZnAl-Mg-Ni-V合金镀层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析对镀层组织、结构成分进行观察和分析,通过中性盐雾试验和电化学试验将热浸Zn-Al-Mg-Ni-V合金镀层与纯锌镀层的耐蚀性进行对比。结果表明:热浸Zn-Al-Mg-NiV合金镀层的耐蚀性较传统镀锌层的有了很大提高,镀层主体结构没有发生明显变化。     

Mg元素对Zn-10% Al镀层钢丝组织及耐蚀性的影响

镀液中添加少量Mg可改善镀层耐蚀性。采用双镀法制备了Zn-10%Al-Mg和Zn-10%Al 2种镀层钢丝。利用扫描电镜(SEM)、ICP光谱分析法等分析了镀层的化学成分及其组织结构,利用盐雾试验分析了镀层的腐蚀性能。结果表明:Mg元素的加入使Zn-10%Al镀层的组织结构更细化;同等条件下Zn-10%Al的中性盐雾失重是Zn-10%Al-Mg镀层的3.4倍,Zn-10%Al-Mg镀层钢丝的耐蚀性远远优于Zn-10%Al镀层钢丝。     

添加表面活性剂和亚铁盐助镀对热浸镀锌层耐蚀性能的影响

针对批量热浸镀锌传统氯化锌+氯化铵复盐助镀过程的氨氮烟尘污染问题,采用常用无机盐、稀土盐,添加3类表面活性剂和亚铁盐配制了系列无铵助镀液,采用电化学极化法和全浸试验法测试了系列无铵助镀液处理基础上所获得热浸镀锌层的耐腐蚀性能,分析了助镀剂中表面活性剂及亚铁盐对热浸镀锌层耐蚀性能的影响,采用金相显微镜观察分析了无铵助镀条件下镀层的组织结构。结果表明:在电化学和全浸试验中单纯加入表面活性剂时,镀层的耐蚀性有所降低,但通过在无铵助镀剂中加入一定量的亚铁盐可提高镀层的耐蚀性,其中FC09-Ⅱ系列中添加10 g/L亚铁盐、FC-3c系列中添加10 g/L亚铁盐、FC-3d系列中加入20 g/L亚铁盐得到的热浸镀锌层耐腐蚀性较好。     

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.     

钢板热浸镀铝锌合金镀层的形成过程及其结构分析

分析了Q235冷轧钢板在620℃下浸镀55％铝锌合金时镀层的形成过程和机理,测定了金属间化合物层的孕育期长大动力学曲线。认为镀层的化合物层最初成的是Fe-Al-Si三元化合物,且需要4－5s的孕育期。浸镀时间较长时,化合物则主要由Fe2Al5和Fe2Al3所组成,合金层的外层来自镀浴表层,内层来自浸镀过程中所形成的边界层。内层的合金层的结晶过程中可能也会形成部分金属间化合物。     

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。     

热浸镀锌浴中的Ni,Sb对合金镀层组织的影响

Ni,Sb对热浸镀锌层组织及性能有较大影响,但两者的共同作用对热浸镀锌合金层组织的影响尚不清楚。为了在获得美丽锌花的同时获得合适厚度的热浸镀锌合金层,配制了11种锌浴对Q235钢热浸镀锌。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法研究了锌浴中Ni,Sb的共同作用对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响。结果表明:单独向锌浴中添加Sb不能有效降低Q235钢热浸镀锌合金层的厚度,同时加入Ni和Sb,两者共同作用可以减缓热浸镀锌过程中的Fe-Zn反应速度,降低镀层厚度;同时添加0.05%Sb和0.4%Ni可获得理想厚度的镀层。     

低碳钢热浸Zn-0.15%Ni合金镀层组织及第二相粒子

采用热浸Zn-Ni合金镀锌方法，在含0.03%-0.36%Si的低碳钢上获得Zn-Ni合金镀层，研究了镀浴中Ni含量和钢中Si含量对镀层中δ相和ζ相生长速率的影响，以及Zn-Ni合金镀层η相中的第二相粒子即Zn-Fe-Ni三元化合物Γ2相粒子的形成和长大过程，结果表明，在Zn-0.15%Ni镀浴中，含硅0.03%-0.215%钢镀层的ζ相明显受到抑制，δ相厚度略有增加，Γ2相粒子的形成和长大过程包括ζ相的溶解，Γ2相的形核和成比例吸收铁，镍而长大。     

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。     

锌浴中Sb、Co、Ni对热浸镀锌合金层组织的影响

为了研究Q235钢热浸镀锌浴中Sb,Co,Ni元素的添加对合金镀层组织的影响,配制了 19种不同的锌浴对Q235钢进行3 min热浸镀.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等测试方法研究了锌浴中Sb,Co,Ni单组元的添加和多组元同时添加对合金镀层厚度的影响以及组织形貌的变化.结果表明:单独向锌浴添加Sb不能有效降低镀层厚...     

热浸镀铝锌液中Ti添加量对镀层性能的影响

目前,热浸镀铝锌液中Ti含量对镀层锌花尺寸及镀层质量影响的研究还不够深入.向热浸镀锌铝液中添加不同含量的Ti,对DX51D+ AZ冷轧钢板热浸镀铝锌.采用扫描电镜及能谱仪分析镀层形貌及成分;采用盐雾试验分析镀层的耐蚀性;测试了镀液成分、镀层质量及镀层弯曲变形性;研究了Ti含量对Zn-55 ％Al合金镀层性能的影响.结果表明:镀液凝固组织及镀层组织均为富铝相、富锌相、富硅相及Al-Zn-Fe-Si化合物相;Ti含量对铝锌镀层组织结构无明显影响,当钛含量为0.034％,0.046％时镀层组织中含Ti,并且存在于富铝相中;Ti在热镀铝锌的镀层形成过程中提供了更多的异质形核点,有助于减小锌花尺寸;Ti对镀层的成形性无明显影响,但可显著提高镀层的耐腐蚀性.     

低钴锌钴合金电镀工艺

0 前言 作为防护镀层的锌钴合金,耐蚀性良好,就钢铁基体而言属阳极镀层,具有机械与电化学双重保护.低钴锌钴合金电镀的成本低,工艺简单,镀层为较理想的高耐蚀性防护镀层.含钴0.6%～1.0%的锌钴合金镀层,其出红锈时间比同厚度的锌层长2倍以上;与镀锌相同,镀后铬酸盐钝化处理能提高其耐蚀性.     

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。