助镀剂中稀土盐含量对热浸镀锌层组构及性能的影响

以往少见将稀土加入到助镀剂中对热浸镀锌层组构及性能影响的研究报道。为此,在助镀剂中添加混合稀土盐(主要成分为Ce和La)助镀后再热浸镀锌,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试及全浸腐蚀方法考察了助镀剂中稀土盐含量对热浸镀锌层组织结构及耐蚀性能的影响。结果表明:助镀剂中添加稀土盐能够使镀锌层减薄,有利于改善镀层的微观组织结构,抑制脆性相ζ相的生长,获得由塑性较好的δ相组成的镀层;添加稀土盐有助于改善镀层的耐蚀性能,且耐蚀性能随着稀土盐含量的增加而增强,在稀土盐含量为0.2%时镀层的耐蚀性能最好,之后随着稀土盐含量的增加,镀层的耐蚀性能反而下降。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

钢基热浸镀锌的研究

简要介绍了热浸镀锌的工艺，分析了热浸镀锌时镀层的形成以及浸镀温度对镀层厚度的影响，分析了锌池合金元素对热浸镀锌的影响及硅的反应性问题。     

热浸镀锌助镀剂及其助镀工艺的研究进展

综述了近年来热浸镀锌助镀剂及其助镀工艺的发展现状,给出了热浸镀锌常用助镀剂及其选择标准和作用机理,分析了助镀剂浓度、温度、铁盐含量和pH值等因素对热浸镀效果的影响,介绍了热浸镀中Zn-Al合金助镀剂、无铵助镀剂和电解活化助镀剂等新型助镀剂及其助镀工艺,指出了热浸镀助镀技术存在的问题和未来的发展方向。     

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度;单独添加一定量的Co和Ni可以抑制ζ相层的异常生长,起到减薄镀层厚度的作用;同时添加Sb、Co能够减薄镀层厚度,但减薄效果不如单独添加Co的,其组织形貌仍为硅反应性组织;同时添加Sb、Co、Ni,三者协同作用能够细化合金层组织,减薄镀层厚度,对硅反应性的控制效果明显,且在自由锌层中不会形成大量三元化合物.     

预镀镍对活性钢热镀锌的影响

研究了四种含硅钢板预镀镍后热浸锌时镀层的生长动力学,以及镀层中合金相的形成和生长规律,探讨了预镀镍对活性钢热浸锌镀层生长的抑制机理.实验结果表明:预镀镍法可以显著降低活性钢镀锌层的快速生长,获得厚度适宜、表面光亮,粘附性好的镀层.预镀镍钢板热浸锌时首先形成一系列的Ni-Zn合金γ',γ和δ2相,随着进一步的扩散和反应,γ',γ和δ2相逐渐消失,生成了Fe-Zn-Ni三元金属间化合物Г2和Fe-Zn金属间化合物Г和δ;随后Г2相消失,在δ相和液相Zn间生成块状的ζ晶粒,并逐渐变成稳定致密的连续ζ层.钢板预镀镍后热镀锌时完全改变了Fe-Zn相的生长顺序,明显延缓了ζ相的生长,显著抑制了活性钢热浸镀锌层的异常生长.     

3种热浸镀锌助镀剂成膜的均匀性

为了探讨热浸镀锌中不同助镀剂成膜的均匀性,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、千分尺等研究了锌铵助镀剂、氯化锌助镀剂及自制无铵助镀剂盐膜的形貌、成分及厚度。结果表明:与氯化锌助镀剂相比,传统的锌铵助镀剂和自制的无铵助镀剂更有助于在钢铁基体表面形成成分、厚度均匀的助镀剂盐膜。     

线材热浸镀galfan单、双镀层结构及力学性能研究

钢铁材料热浸锌铝合金是一种常见的防腐方法,特别是锌铝合金具有优良的耐腐蚀特性.实际工业生产中,实现热浸镀锌铝合金工艺主要有单镀法和双镀法.通过对热镀锌单、双镀工艺所得镀层进行SEM、EDS和力学性能研究,分析了单、双镀工艺对镀层成分、组织结构和力学能的影响.结果表明,铝更易与铁基体结合,在中间过渡层形成富Al相金属间化合物,gahn单镀工艺镀层有很薄的过渡层,并且施镀过程对材料力学性能影响小.     

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。     

合金化热镀锌镀层组织的数值模拟及应用

建立数学模型可确定热浸镀锌合金化变化状况,进而可改进其工艺,消除锌层在冲压时的粉化。在建模中是以锌为主扩散元素,还是以铁为主,目前仍不统一。基于热浸镀锌合金化过程中的组织演变规律及相变机理,以锌为主扩散元素,建立了一种合理的数学模型,采用数值解法及C语言编程来模拟合金化镀层组织生长规律;同时应用Visual C++6.0平台开发了GA钢板镀层组织模拟计算软件。以连续镀锌合金化工艺最优参数,将合金化工艺参数输入,计算出ζ,δ和Γ相的生长厚度、镀层铁含量及Zn浓度-距离分布,分析η和ζ相消失的合金化时间点,能计算δ相内无浓度梯度的合金化时间点,以便控制Γ相的快速生长。根据计算结果和合金化过程分析报告可优化合金化参数,模拟获得最佳镀层显微组织。结果表明:该软件具有较为全面的输入参数、预测结果准确和操作简单等优点,对指导热浸镀锌合金化工艺有重要的实际应用价值。     

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.     

稀土在金属表面处理工艺中的应用技术(6)——稀土热浸镀锌

稀土在热浸镀锌工艺中的应用包括2个方面:热镀锌工件下锌锅前助镀时加入助镀剂中;加入熔融锌液中进行热浸镀锌.对这2个方面的应用试验表明,稀土在热浸镀锌工艺中的应用可以改善镀锌液的流动性,减少工件的上锌量,避免和减少厚边的产生;能净化热镀锌液,减少锌瘤和锌灰的产生,降低锌的无效损失;能提高钢铁件表面对锌的吸附性和结合力,提高热镀锌工件的整体耐腐蚀性和表面光洁度.同时简要介绍了稀土热镀锌的实际使用操作技术和注意事项.     

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℃。     

无氰四无合金浸锌液中金属离子对铝合金浸锌的影响

为了取代剧毒氰化物多元浸锌工艺,开发了一种铝合金无氰四元合金浸锌液,研究了浸锌液中金属离子对浸锌过程稳定电位和置换层结晶形貌的影响,考察了镀层的附着性能.获得的优化工艺参数为:75 g/L NaOH,16 g/L ZnO,08g/L FeCl3,15 g/L NiSO4,06 g/L CuSO4,40g/LEDTA,15g/L辅助配位剂(有机多元酸复配物),15g/L吡啶,1.2g/L稳定剂(高分子聚合物);浸锌温度(20±2)℃.结果表明:随FeCl3含量降低,浸锌过程稳定电位正移,有利于结晶细化,其较好含量范围为04～08 g/L;CuSO4含量变化对浸锌过程稳定电位影响不大,其含量增加有利于置换层结晶细化,较好的范围为06～08 g/L;NiSO4含量在15～30 g/L范围内对浸锌过程稳定电位影响不大,总体结晶效果都较好.一次和二次浸锌分别在30 s及20 s后电位变化趋于稳定;弯曲试验和热震试验表明镀层附着性能良好.     

BCu68Zn 钎料表面热浸镀锡的工艺研究

目的将热浸镀工艺应用于钎料制造领域。方法在BCu68Zn钎料表面热浸镀锡,探讨工艺参数对镀锡层和钎料力学性能的影响。结果 BCu68Zn钎料镀层随浸镀时间的延长逐渐变厚,随浸镀温度的升高逐渐变薄,随提升速度的增加逐渐变厚;BCu68Zn钎料界面层随浸镀时间的延长逐渐变厚,随浸镀温度的升高逐渐变厚;热浸镀锡后的BCu68Zn钎料的抗拉强度和延伸率随浸镀时间的延长有一个降低→升高→降低的趋势,随温度的升高这种趋势变得更为明显。结论1.80的BCu68Zn钎料最佳助镀工艺是助镀剂为Zn Cl2(120~160 g/L)、NH4Cl(120~160 g/L)的水溶液,助镀温度为70~80℃,助镀时间为5 min。