硅和镁含量对双镀Zn–23Al镀层的组织结构和耐蚀性的影响第二部分──Zn–23Al–0.5Si–xMg镀层的组织结构和耐蚀性

采用"双镀法"在SPHC钢板表面热浸镀不同镁含量的Zn–23Al–0.5Si–xMg镀层(x=0.5,1.0,2.0,3.0).采用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计以及电化学测试、中性盐雾试验等手段研究了浸镀液中镁含量对镀层组织结构、显微硬度和耐蚀性的影响.结果表明:随着浸镀液中镁含量升高,镀层表面块状富锌相逐渐细化,显微硬度增大,耐蚀性先改善后变差.浸镀液中Mg质量分数为2％时,镀层的耐蚀性最佳.     

铈元素对热浸锌–铝–镁合金镀层显微组织及耐蚀性的影响

在Zn–Al–Mg镀液中添加不同量的稀土Ce以提高热浸镀Zn–Al–Mg合金层性能。通过分析合金镀层的表面形貌和截面形貌以及中性盐雾试验,系统地研究了镀液中Ce添加量对合金镀层显微组织结构和耐蚀性的影响。当铈的添加量≤0.05%(质量分数)时,随铈添加量增大,热浸镀Zn–Al–Mg合金层的晶粒逐渐细化,尺寸逐渐均匀;δ相层的厚度变化不大,而ζ相层略微减薄。当铈添加量0.05%时,随铈添加量增大,镀层合金相厚度骤减。中性盐雾试验表明,镀液中添加Ce有利于提高Zn–Al–Mg合金镀层的耐蚀性,但其添加量不宜超过0.05%。     

双镀锌铝合金镀层的组织结构和耐蚀性

采用“双镀法”在钢板表面热浸镀不同铝含量的锌铝镀层(Zn-5Al、Zn-11Al、Zn-17Al和Zn-23Al),利用扫描电镜和能谱仪考察浸镀液中铝含量对镀层组织结构的影响,采用电化学测试、中性盐雾试验等手段评价镀层耐蚀性的变化。随着浸镀液中铝含量升高,镀层表面由片层状交替排布的富铝、富锌共晶组织向富铝枝晶网络结构转变,耐蚀性逐渐提高。但铝含量过高(质量分数大于17%)会导致大量脆性Fe-Al-Zn金属间化合物生成,合金层厚度明显增大。     

热浸镀时间对含稀土的锌基合金镀层耐蚀性的影响

研究了500°C下不同热浸镀时间对Zn–11%Al–3%Mg–0.2%Si–0.02%RE合金镀层中元素分布和物相组成的影响,利用动电位极化法和电化学阻抗谱测试了镀层的耐腐蚀性能。结果表明,热浸镀30 s的镀层中Al、Zn的含量高于热浸镀60 s的镀层,而随着热浸镀时间的延长,主要由Zn、Fe₄Zn₉、MgZn₂、Al₅Fe₂等物相组成的中间过渡层在整个镀层中所占的比例增加。与热浸镀60 s的镀层相比,热浸镀30 s的镀层虽更薄,但更致密,因而具有更好的耐蚀性。     

电流密度对Zn–Ni–PTFE复合镀层组织结构和耐蚀性的影响

采用氯化物体系镀液在不同电流密度下以脉冲电沉积制备了Zn–Ni–PTFE复合镀层。通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学测试研究了电流密度对Zn–Ni–PTFE复合镀层微观形貌、成分、物相和耐蚀性的影响。结果表明,电流密度为2.5 A/dm²时所得Zn–Ni–PTFE复合镀层厚度约30.9μm,PTFE在镀层内部均匀分布,其耐蚀性较佳。     

Al含量对热镀锌—铝合金镀层组织结构的影响

在改良森吉米尔法热镀锌机组上采用Al质量分数分别为8%、10%、12%和15%的镀浴，制备了Zn–Al合金镀层，利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了它们的微观组织结构。结果表明，Zn–Al合金镀层由先共晶富Al相和Zn–Al二元共晶组织组成，其中二元共晶组织由富Al相和富Zn相组成。随着镀浴中Al质量分数增大，Zn–Al合金镀层的先共晶富Al相的含量增大，枝晶变粗、变多，逐渐转变为网络结构；Zn–Al二元共晶组织的占比则减少，逐渐由网格状变为细条状。     

钒含量对热浸Zn–0.05%Ni–V合金镀层组织与性能的影响

向Zn-0.05%Ni热浸镀浴中添加微量的钒,在硅含量为0.09%的钢上获得了Zn-0.05%Ni-V合金镀层,研究了V含量对镀层组织的影响.通过电化学阻抗谱、极化曲线和高温氧化实验,研究了纯Zn、Zn-0.05%Ni及Zn-0.05%Ni-V镀层的耐蚀性和抗氧化性.结果表明:在Zn-0.05%Ni镀浴中添加质量分数大于0.03%的钒可以有效抑制铁锌反应,控制ζ相层的超厚生长.与纯Zn和Zn-0.05%Ni合金镀层相比,Zn-0.05%Ni-V合金镀层在质量分数为5%的NaCI溶液中的电化学阻抗增大,自腐蚀电位更正,极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性提高.Zn-0.05%Ni-V合金镀层的高温抗氧化性能优于纯Zn和Zn-0.05%Ni镀层.当钒含量为0.05%时,其表面形成了更为致密的氧化产物,具有最优的高温抗氧化性能.     

次磷酸钠对锌–镍合金电沉积和镀层耐蚀性的影响

在乙酸盐-铵盐体系电镀锌–镍合金镀液配方中添加次磷酸钠,以45钢为基体电沉积锌–镍–磷合金。通过循环伏安法和小槽电镀实验研究了pH、温度和电流密度对镀层成分的影响,采用扫描电镜、能谱、X射线荧光、X射线衍射等技术对镀层形貌和微观组织进行表征,采用Tafel极化曲线和电化学阻抗谱对镀层的耐蚀性进行测试。结果表明:在不含主盐的基础镀液中,次磷酸钠的P不能被还原出来,而次磷酸钠与Zn²⁺、Ni²⁺共存时有助于Ni的沉积,对Zn的沉积无明显影响;温度升高则镀层中Zn减少,Ni和P增多;降低pH有利于锌–镍共沉积;镀层的P含量随电流密度增大而减少。P元素的掺入能完全消除锌-镍合金的裂纹,细化镀层晶粒。低P含量(P质量分数低于1%)的锌–镍–磷合金镀层具有比高P含量(P质量分数大于10%)的镀层更好的耐蚀性。     

Zr含量对热浸Zn–0.1%Ni–Zr合金镀层组织与耐蚀性的影响

在Zn–0.1%Ni锌浴中添加Zr元素,制备出Zn–0.1%Ni–Zr热浸镀层。通过扫描电子显微镜、电化学阻抗谱、电化学极化测量及中性盐雾试验,研究了Zr元素对镀层组织和耐蚀性能的影响。结果表明:与纯Zn和Zn–0.1%Ni镀层相比,Zr元素的添加不仅可以抑制ζ相的超厚生长,增厚致密δ相,使(δ+ζ)合金相层厚度明显减薄,而且可以使镀层的电化学阻抗和极化电阻增大,自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,延缓白锈的产生。在锌浴中添加0.06%Zr所得Zn–0.1%Ni–Zr合金镀层的(δ+ζ)合金相层减薄效果最佳,耐蚀性最优。     

钢结构件热浸镀阳极性铝合金镀层技术的研究

在热浸镀纯铝的工艺条件下,通过在铝液中加入Zn、In、Sn等合金元素,制备了3种阳极性铝合金镀层:Al–5%Zn–0.02%In、Al–4%Zn–0.06%Sn及Al–5%Zn–0.06%Sn。使用光学显微镜、3.5%Na Cl全浸腐蚀试验及电化学工作站检测了所得铝合金镀层的组织及性能,并与纯铝、纯锌及55%Al–43.4%Zn–1.6%Si镀层进行了对比。结果表明,镀层的最佳组成分别为Al–5%Zn–0.02%In和Al–(4%~5%)Zn–0.06%Sn。在3.5%Na Cl溶液中,其耐蚀性优于55%Al–43.4%Zn–1.6%Si镀层,而腐蚀电位相当;在Cl–浓度为零时未发生铁铝极性逆转,镀层的显微组织与纯铝镀层相同。该热浸铝合金镀层的热浸镀工艺与热浸镀铝完全相同,使用热浸镀铝的设备及工艺即可实现工业生产。     

Zn—Al2O3和Zn—SiO2复合镀层研制及耐蚀性和结合力探讨

介绍 Zn—Al_2O_3和 Zn—SiO_2复合镀层的沉积工艺,提出了镀液中微粒的纯化方法。对复合镀层的耐蚀性和结合力进行测定。     

钒含量对热浸Zn-0.05%Ni-V合金镀层组织与性能的影响

向Zn-0.05%Ni热浸镀浴中添加微量的钒,在硅含量为0.09%的钢上获得了Zn-0.05%Ni-V合金镀层,研究了V含量对镀层组织的影响.通过电化学阻抗谱、极化曲线和高温氧化实验,研究了纯Zn、Zn-0.05%Ni及Zn-0.05%Ni-V镀层的耐蚀性和抗氧化性.结果表明:在Zn-0.05%Ni镀浴中添加质量分数大于0.03%的钒可以有效抑制铁锌反应,控制ζ相层的超厚生长.与纯Zn和Zn-0.05%Ni合金镀层相比,Zn-0.05%Ni-V合金镀层在质量分数为5%的NaCI溶液中的电化学阻抗增大,自腐蚀电位更正,极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性提高.Zn-0.05%Ni-V合金镀层的高温抗氧化性能优于纯Zn和Zn-0.05%Ni镀层.当钒含量为0.05%时,其表面形成了更为致密的氧化产物,具有最优的高温抗氧化性能.     

湿法超声波机械镀Zn、Zn-5%Al及Al层的形貌与耐蚀性研究

采用湿法超声波机械镀设备制备了Zn、Zn-5%Al及Al层。采用多功能扫描电子显微镜观察了镀层的表面形貌和断面形貌,采用测厚仪测量了镀层的厚度,并采用中性盐雾试验测试了镀层的耐蚀性。结果表明:Zn层及Zn-5%Al层表面均匀平整,Al层表面呈现微观不平整;铝粉的添加使镀层的耐蚀性增强,但厚度降低。     

钢铁全光亮化学镀镍–钨–磷合金工艺研究

为了提高Ni–P合金镀层的耐蚀性和表观质量,在化学镀Ni–P二元合金镀液的基础上加入钨酸钠,在钢铁上制备了Ni–W–P三元合金镀层。探讨了镀液主要成分和工艺条件对镀层外观质量及耐蚀性的影响,获得了较佳的工艺规范:硫酸镍25~35 g/L,钨酸钠55~65 g/L,次磷酸钠30~40 g/L,复合配位剂80~100 g/L,组合光亮剂5~10 mg/L,p H 8.5~9.0,温度80~90°C。检测了镀层的相关性能。结果表明,所制备的Ni–W–P合金镀层结晶细致,光亮度和结合力好,具有良好的装饰效果,耐蚀性优于化学镀Ni–P合金镀层。     

Zn-Ni合金镀层中Ni含量影响因素及镀层耐蚀性

研究了碱性Zn-Ni合金电镀工艺,采用扫描电镜、极化曲线、交流阻抗及浸泡试验测定了镀液温度、电流密度及镀液组成等因素对镀层表面形貌、镀层中Ni含量及耐蚀性能的影响.结果表明:温度和电流密度对镀层中Ni含量的影响不大;镀层中Ni含量随着镀液中Ni2+与Zn2+质量浓度比的升高而增大.随着镀层中Ni质量分数的增加,镀层颗粒越来越细致、均匀;在5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为表明:Ni的质量分数为13%的合金镀层具有最佳的耐蚀性.     

pH对脉冲电镀锌–镍–锰合金的影响

在Q235钢表面脉冲电镀Zn–Ni–Mn合金,镀液组成和工艺条件为:ZnSO_4·7H_2O 43.1 g/L,MnSO_4·H2_O 59.2 g/L,NiSO_4·6H_2O26.3 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 176.5 g/L,NH_4Cl 30 g/L,H_3BO_3 30 g/L,十二烷基硫酸钠(SDS)0.1 g/L,p H 4.5~6.0,温度30°C,平均电流密度30 m A/cm~2,脉冲占空比20%,脉冲周期1 ms,时间20 min。研究了pH对合金镀层元素组成、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随p H增大,沉积速率减小;镀层中锰含量升高,锌、镍含量降低;耐蚀性先增强后减弱。p H为5.0时,所得Zn–Ni–Mn合金镀层平整致密,Zn、Ni和Mn的质量分数分别为85.71%、5.03%和9.26%,中性盐雾试验96 h的保护等级为5级。与Zn–Ni合金镀层(Ni质量分数为12.88%)相比,Zn–Ni–Mn合金镀层的腐蚀电位正移了85 mV,腐蚀电流密度低了约2个数量级,耐蚀性更优。     

铜构件磁控溅射多层膜及其耐蚀性

先在铜基体上电镀Ni层,接着溅射沉积Ni–Cr和Ni–Cr–Al–Si合金薄膜.对比了Ni层、Ni/Ni–Cr复合膜层和Ni/Ni–Cr/Ni–Cr–Al–Si复合膜层的相结构、微观形貌和耐蚀性.结果表明,Ni电镀层表面光滑,Ni/Ni–Cr复合膜层和Ni/Ni–Cr/Ni–Cr–Al–Si复合膜层表面都由致密、连续的...     

热浸镀彩色锌-锰层的组织结构和耐蚀性

采用热镀锌技术在Q235碳钢上制备彩色Zn-Mn层。研究了镀液中Mn的质量分数对Zn-Mn镀层外观、微观结构和耐蚀性的影响。结果表明,Mn的添加能够抑制粗大的块状ζ-FeZn13相生长,促进致密δ-FeZn10相的生长,令镀层组织更均匀、致密,耐蚀性提高。在Mn的质量分数为0.3%的镀液中得到的Zn-Mn镀层的耐蚀性最佳。     

硼砂对电镀铜-镍合金耐蚀性的影响

在Cu–Ni合金电镀液(由NiSO₄·6H₂O 174 g/L、CuSO₄·5H₂O 16 g/L、Na₃C₆H₅O₇·2H₂O 87 g/L和CH₃COONa 10 g/L组成)中添加0～5 g/L硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)，对比了硼砂质量浓度不同时铜基材上所得Cu–Ni合金镀层的外观、厚度和表面形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和Tafel曲线测试研究了硼砂质量浓度对电镀Cu–Ni合金耐蚀性的影响。结果表明，镀液中添加1～5 g/L硼砂对沉积速率影响不大，但能够提高Cu–Ni合金镀层的均匀性、致密性和平整性，进而改善其耐蚀性。随电镀液中硼砂质量浓度增大，Cu–Ni合金镀层的耐蚀性先改善后变差。当硼砂质量浓度为3 g/L时，Cu–Ni合金镀层的表面形貌最佳，耐蚀性最好。     

电泳–电沉积制备镍–钴–氧化铝纳米复合镀层及其性能

先采用电泳沉积工艺在紫铜表面均匀沉积粒径为20 nm的Al2O3薄膜,然后通过电沉积在Al2O3沉积层表面得到Ni–Co合金,最终得到具有较高Al2O3含量的Ni–Co–Al2O3纳米复合镀层。采用扫描电镜和能谱仪分析了复合镀层的微观形貌和组成,并研究了镀层中Al2O3含量对镀层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,通过改变电泳沉积时间可制得Al2O3含量不同的Ni–Co–Al2O3复合镀层。Ni–Co–Al2O3复合镀层的综合性能优于Ni–Co合金镀层和Ni–Al2O3复合镀层。当复合镀层中纳米Al2O3粒子的体积分数约为30%(电泳沉积时间120 s)时,镀层组织致密,显微硬度较高,耐磨性最佳。