55%Al—Zn合金镀层钢板的生产

1 前言 65％Al-Zn合金镀层钢板是美国伯利恒钢铁公司研制的一种防腐镀层钢板,1972年正式投入工业生产,其镀层成分为:55％Al、43.3％Zn、1.6％Si。这种镀层钢板兼具镀锌板和镀铝板的优点,因此广泛用于汽车、建筑、家用电器、工业仪表等工业领域。     

Al—1.6%Si镀层和55%Al—Zn—1.6Si合金镀层的缝隙腐蚀

应用电化学技术研究Ａｌ－１．６％Ｓｉ镀层和５５％Ａｌ－Ｚｎ－１．６Ｓｉ合金镀层在３％ＮａＣｌ溶液中缝隙腐蚀历程，试验表明５５％Ａｌ－１．６％Ｓｉ合金镀层耐缝隙腐蚀优于Ａｌ－１．６％Ｓｉ镀层；钝化处理后，两类支的缝隙腐蚀孕育期延长，缝内外偶合电流减小，耐缝隙腐蚀性能有较大提高。     

高耐蚀性Zn-10%Al-Mg镀层钢丝的组织及耐蚀性

采用双镀法制备了Zn-10%Al-Mg镀层钢丝,用ICP-AES分析了镀层的化学成分,用SEM观察了镀层的组织结构,采用中性盐雾试验评价了镀层钢丝的耐蚀性,并与锌镀层钢丝进行了比较。结果表明:Zn-10%Al-Mg镀层钢丝的腐蚀质量损失率约为锌镀层钢丝的六分之一,Zn-10%Al-Mg镀层钢丝的耐蚀性远远优于锌镀层钢丝的。     

氧化还原法制备石墨烯对镍基复合镀层的摩擦学性能影响

采用Hummers氧化法和肼还原法制备了石墨烯,并在45钢表面获得石墨烯/镍基复合镀层,研究了石墨烯的片层数量和热稳定性,对复合镀层的表面及截面形貌进行观察并测试其摩擦学性能。结果表明：肼还原法获得的石墨烯层数约2层,其热稳定性高于Hummers法获得的氧化石墨。不同石墨烯添加量 (0.1,0.2和0.4 g/L) 的镍基复合镀层厚度约20~30 μm。干摩擦时,石墨烯添加量为0.4 g/L的复合镀层摩擦系数和磨损率最低,较基体分别降低了13%和65%,磨损表面较光滑并可见石墨烯沉积后的微凸体形态,Fe的含量极少,说明磨痕深度很浅。     

硅含量对铝硅热浸镀层耐高温氧化性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了镀层加热过程中的组织变化及镀层的高温氧化性能,并对铝硅镀层的氧化机理进行了分析。结果表明,引起热浸镀铝(铝硅)镀层失效的主要原因是镀层中小孔的形成和生长,小孔形成于与基体接触的最内层合金层之间,随着加热时间的增长,小孔慢慢聚集成孔群,进而形成大的孔洞;镀层高温氧化失效的直接原因是孔洞导致合金层产生微裂纹,氧气通过微裂纹贯穿合金层,使镀层丧失保护作用从而失效;在850℃下,随着硅含量增高,合金层厚度变薄,更容易在合金层中产生微裂纹,抗高温氧化能力减弱。     

对比研究热浸镀55%Al-Zn镀层与Zn镀层在盐水中的腐蚀机理

用盐雾腐蚀和浸泡腐蚀两种方法对比研究了热浸镀55%Al-Zn镀层和Zn镀层在盐水环境中的腐蚀行为。用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了清除腐蚀产物后镀层表面组织和横截面形貌特征。热浸镀55%Al-Zn镀层在盐雾腐蚀288h时的失重率约为Zn镀层的1/2,说明55%Al-Zn镀层具有更好的耐蚀性。用电化学阻抗谱方法分析镀层的腐蚀机理,认为55%Al-Zn镀层腐蚀前期由扩散控制,后期由于极化电阻的减小,电荷转移增多;而Zn镀层腐蚀前期是由于极化电阻减小,电极表面以电荷转移过程为主,后期表现出扩散特征。     

Zn 2.0%Al 1.5%Mg合金镀层组织结构及性能研究

采用X射线衍射分析仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了Zn 2.0%Al 1.5%Mg锌铝镁镀层物相、形貌及组织结构,对锌铝镁及镀锌试样进行SST、CCT耐蚀性对比试验,并测定了维氏硬度、动摩擦因数。结果表明,锌铝镁镀层主要由初生Zn相、Zn/MgZn2二元共晶组织和Zn/MgZn2/Al三元共晶组织组成;锌铝镁镀层较纯锌镀层具有良好的耐腐蚀性,同时较纯锌镀层具有较高的硬度以及较低的动摩擦因数。     

大跨度桥梁缆索用钢丝热浸镀层研究综述

综述了热浸镀Zn、Zn-Al和Zn-Al-Mg系合金镀层的性能特点和研究现状。在Zn-Al合金中添加Al元素可以减缓Zn的腐蚀氧化,同时可以在镀层表面形成致密的Al_2O_3薄膜起到屏蔽保护作用。在此基础上,采用Mg合金化,不仅可细化镀层组织,还可抑制疏松腐蚀产物的生成,进一步延长合金镀层的寿命。阐明了桥梁缆索用钢丝热浸镀工艺的特点和不足。采用中性盐雾试验评估了应力加载对桥梁缆索用热浸镀层组织和耐腐蚀性能的影响。应力加载会使镀层表面的腐蚀产物保护层破裂,加快腐蚀进程。同时指出了现有桥梁缆索用钢丝镀层评价标准尚存在一些争议,应结合现行的评价体系,重视讨论和探索新的更合适的评价标准。需要研究新一代(Zn-Al-Mg)合金镀层的制备技术和评价标准,推动具有高耐蚀性的多元合金镀层在桥梁缆索用钢丝上的推广应用。同时,桥梁缆索用钢丝热浸镀层的腐蚀性能应考虑应力加载下的腐蚀破坏和相关机理研究。     

Fe—Zn合金化镀层板的生产及其影响因素

概要介绍了Ｆｅ－Ｚｎ合金化镀层板的优点,用途,发展前景及该产品的生产过程和主要设备,讨论了镀层的成形性及影响成形性的主要工艺参数。分析了受工艺参数影响的镀层厚度,γ相厚度,平均Ｆｅ含量以及镀层的相组成与成形性,粉化的关系。     

Ni—La2O3复合镀层对Ni抗高温循环氧化性能的影响

１２７３Ｋ循环氧化１００ｈ的实验结果表明，金属Ｎｉ表面沉积一层Ｎｉ－Ｌａ２Ｏ３复合镀层后，抗循环氧化性能比金属Ｎｉ和表面沉积相同厚度Ｎｉ镀层的金属Ｎｉ有极大改善，Ｎｉ及其单镀Ｎｉ后，氧化速率快，氧化皮严重开裂；沉积复合镀层后，氧化速率显著降低，表面氧化层晶粒明显细化，氧化皮不发生开裂。     

Al—Mn合金镀层的研究

在２００℃共融的氯化物熔盐中,以ＭｎＣｌ２作为添加剂,电沉积出Ｍｎ含量为１８％～４０％的Ａｌ－Ｍｎ合金镀层。结果表明,当合金镀层中Ｍｎ含量超过３１％时,具有单一的非晶态镀层,单相非晶态镀层的耐蚀性、硬度等性能均优于双相镀层。Ｔｉ和Ｃｅ的加入,促进了Ａｌ－Ｍｎ金属玻璃的形成,使Ｍｎ含量较低的单相非晶体Ａｌ－Ｍｎ合金电沉积成为可能,提高了Ａｌ－Ｍｎ合金镀层的耐蚀性和硬度,使其点蚀电位提高了２００ｍＶ,     

Zn-Al-Mg合金镀层钢丝热浸镀工艺研究

锌铝镁镀层耐蚀性远强于传统纯锌镀层,介绍了一种适用于钢丝类基材的热浸镀锌铝镁镀层工艺:采用Zn-6％Al-3％Mg热浸镀镀液所制备镀层具有较高耐蚀性及力学性能;采用新型助镀剂的溶剂法(干法)所制备钢丝镀层质量高、污染小;镀层厚度随浸镀温度及浸镀时间的增加以不同速率增长;在浸镀温度470～500℃、浸镀时间60～120s...     

纯铝及其合金的微等离子体氧化成膜特征

研究了纯Al及其合金LC9、LY12在偏铝酸钠溶液中微等离子体氧化成膜的特点.通过X射线衍射,SEM和EMPA等分析了陶瓷膜层的相组成及表面、截面形貌和膜层截面的元素含量分布,利用测厚仪测量了陶瓷膜层的厚度.结果显示:Al膜层由α-Al2O3相组成,LC9膜层由γ-Al2O3相组成,LY12膜层由γ-Al2O3和α-Al2O3两相组成,且膜层都由致密层和疏松层构成;膜层的厚度随时间都近似呈线性变化;在Al和LY12膜层中,由内向外铝元素的含量逐渐增加;在LC9膜层中,铝元素的分布略呈两侧高中间低;在LC9和LY12膜层中,镁元素分布比较均匀;在LC9膜层中,含有很少量的锌元素,而铜元素含量很不明显;在LY12膜层中含有很少量的铜元素.     

桥梁缆索钢丝热浸镀Zn-Al-Mg镀层的组织与耐蚀性能研究

目的 研究Mg元素含量对桥梁缆索钢丝微观组织及耐蚀性能的影响,在保证桥梁缆索强度要求的同时,进一步增强其耐蚀性能.方法 在450℃左右,在桥梁缆索钢丝表面热镀Zn-Al-xMg(x=0.5,1.0,1.5)镀层.使用扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)研究镀层的组织结构特征.通过中性盐雾试验,表征钢丝Zn-5Al-xMg(x=0.5,1.0,1.5)镀层的腐蚀速率.用X射线衍射仪(XRD)探究镀层与腐蚀产物的具体成分.利用电化学工作站测试Mg元素含量变化时Zn-Al-Mg镀层的腐蚀行为变化规律.结果 Zn-5Al-xMg镀层组织主要由Zn-Al-MgZn2三元共晶相、富Zn相与少量富Al相组成.Mg元素的加入使得镀层的自腐蚀电流密度降低,促进了覆盖性优异且难溶的Zn5(OH)8Cl2·H2O的生成,阻止了镀层表面腐蚀后产生无保护性的ZnO,防止基体发生腐蚀.分析阻抗与中性盐雾试验结果可以发现,随着Mg元素含量的增加,Zn-5Al-Mg镀层的电化学交流阻抗值不断增大,腐蚀速率不断降低.结论 当Mg元素含量为1.5％(质量分数)时,Zn-5Al-xMg镀层的耐蚀性能最佳,Zn-5Al-1.5Mg镀层的耐蚀性能约为Zn-5Al镀层的2.4倍.     

Ni-SiC纳米复合镀层的耐高温氧化性能

研究了电镀工艺条件对Ni-SiC纳米复合镀层耐高温氧化性能的影响规律.研究表明,经800℃,1.5h灼烧,随着镀层中SiC复合量的增加,复合镀试片总增重略降后上升至最大,后又再下降,对基底金属Fe的耐高温氧化的保护作用先增后减.最佳工艺条件下获得的纳米复合镀试片总增重比Watts镀试片减少1/4,镀层本身的耐高温氧化性能有所增强,而源自基底金属Fe的氧化增重减少近2/3,对基底金属的保护作用明显增强;显微硬度测试表明,灼烧后镀层表面形貌发生了很大的变化,原来结晶细小的蜂窝状结构消失,结晶粗大的瘤状突起明显增多,但显微硬度没有发生明显变化.     

Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的抗高温氧化性能

用增重法和X射线衍射法研究了Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的抗高温氧化性能。结果表明:脉冲复合镀层的抗高温氧化性比直流复合镀层优异;Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层随着氧化温度的升高和氧化时间的延长,氧化物质量增大,但在600℃以下镀层稳定性较好。不同的脉冲频率和占空比条件对镀层的抗氧化性有较大的影响,在f=33~50Hz,r=0.4或r=0.6处镀层的抗高温氧化性较好;随着氧化温度的升高和时间的延长,镀层截面更均匀,镀层的非晶态形态逐渐减弱,镀层逐渐向晶态转变,Ni3P相的衍射峰逐渐加强,且不断出现新相的特征峰。     

Mg对Zn-6%Al镀层凝固组织的影响及耐腐蚀性的研究

研究了Mg含量对Zn-6%Al合金镀层凝固组织及其耐腐蚀性能的影响。结果表明,Mg对合金镀层凝固组织和耐腐蚀性的影响明显,当Mg含量在3%以内时,随着Mg含量的增加,镀层凝固组织中出现了耐腐蚀相MgZn2,晶粒不断细化,形成了Zn/Al/MgZn2三元共晶,并且随着Mg含量升高更加均匀致密,镀层的耐腐蚀性不断增强;当Mg含量达到3%时,镀层的耐腐蚀性能最好;Mg添加量超过4%后,镀层耐蚀性有所下降,进一步添加Mg镀层会出现漏镀等质量缺陷。XRD分析表明,含Mg镀层表面经过盐雾腐蚀后主要形成具有优良耐腐蚀性的腐蚀产物Zn5(OH)8Cl2.H2O,Mg促进了腐蚀产物Zn(OH)2向Zn5(OH)8Cl2.H2O的转变,有利于镀层耐腐蚀性的提高。