冷却速度对锌铝镁镀层组织及耐蚀性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电化学工作站、中性盐雾试验等手段研究了3种不同冷却速度(5℃/s、10℃/s和20℃/s)对锌铝镁镀层组织及耐蚀性能的影响.结果表明:热浸镀获得锌铝镁镀层截面组织由块状富Zn相、Zn-MgZn2二元共晶相和细小的Zn-MgZn2-Al三元共晶相组成;随着冷速的提升,锌铝镁镀层表...     

高耐蚀锌铝镁镀层研究现状

从锌铝镁镀层的熔池界面反应、镀层组织、表面和切边腐蚀机理、腐蚀产物类型变化等方面, 对高耐蚀锌铝镁镀层的研究进展进行了详细分析. 根据Al成分含量的不同, 将商用及实验室锌铝镁镀层分为"低铝"、"中铝"和"高铝"锌铝镁三种类型: 不同类型的锌铝镁镀层的金属间化合物层生长动力学存在差异, 为了控制镀层厚度, 应合理控制浸镀时间、温度与熔池成分; 凝固组织也存在差异, "低铝"与"中铝"会析出Al或Zn初晶、Zn/MgZn₂二元共晶组织、Zn/MgZn₂/Al三元共晶组织, "高铝"会产生富Al枝晶、枝晶间富Zn相、Mg₂Si相、MgZn₂相, 不产生共晶组织; 发生表面腐蚀时, "低铝"与"中铝"中MgZn₂相先电离, 并生成碱性锌盐、双层氢氧化物等致密的腐蚀产物, 抑制腐蚀; 发生切边腐蚀时, 锌铝镁会出现自修复现象, 在切边钢基或镀层破损处形成碱性锌盐, 保护基体.      

光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品开发

包钢锌铝镁产线改造后,对光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品进行了开发和试制。开展了锌铝镁产品镀层的组织结构分析、锌铝镁镀层产品的中性盐雾试验以及镀层表面缺陷分析和控制研究。分析结果表明包钢锌铝镁镀层产品其镀层组织是由富Zn相、Zn/MgZn₂/Al三元共晶相和Zn/MgZn₂二元共晶相构成,Al、Mg元素在镀层中均匀分布;中性盐雾试验表明包钢生产的锌铝镁镀层产品具有良好的耐腐蚀性能、加工成形性能以及切口自愈能力。试制结果表明包钢锌铝镁产线工艺控制稳定,锌铝镁镀层产品实现了稳定批量生产,产品的合格率达到95.33%,成材率达到了97.84%,各项性能均满足技术条件要求。     

锌铝镁镀层表面黑点耐蚀性能的试验研究

采用中性盐雾试验对锌铝镁镀层表面黑点样品、锌铝镁镀层表面正常样品以及纯锌镀层样品的耐蚀性进行了对比测试,锌铝镁镀层表面黑点样品和锌铝镁镀层表面正常样品经2000 h及4000 h的中性盐雾腐蚀试验后在镀层表面均未出现红锈,而纯锌样品在2000 h已经出现明显红锈,到4000 h红锈量明显增多。使用扫描电镜及能谱仪对锌铝镁镀层的黑点部位和正常部位进行了分析,结果表明黑点部位富集了大量细小、富镁的共晶组织,由于这些细小的共晶组织与正常部位的条片状共晶组织对光的反射存在差异,同时富镁的共晶组织容易被空气中的氧气氧化形成黑色的氧化物,由此导致其目视差异呈黑点。盐雾试验结果表明,黑点部位的耐蚀性能并无恶化,锌铝镁镀层的黑点样品与正常样品同样具有较好的耐蚀性能。     

热浸镀锌铝镁镀层开发及应用进展

过去20年,国际上成功商业化了热浸镀锌铝镁镀层。该镀层以Zn、Al、Mg三元合金为主,按Al含量的范围,可分成"低铝"、"中铝"、"高铝"3大类。因锌铝镁镀层具有高平面耐蚀性和高切口耐蚀性的特点,在建筑业和家电业得到了广泛的应用。同时锌铝镁镀层还具有摩擦因数低且稳定、以及镀层冲压磨损量少等特性,因此近年来在汽车工业的应用也正在逐渐拓展。简要回顾了锌铝镁镀层的发展历程,重点围绕镀层成分、组织、性能、应用等方面进行了介绍,并探讨了锌铝镁镀层未来发展趋势。     

板带钢热浸镀锌铝镁技术的研究进展

热浸镀是一种经济、高效的钢铁材料表面处理技术，其产品在钢材的防腐蚀、延长使用寿命和节能等方面起到十分重要的作用。随着科学技术的发展以及人类社会的进步，耐腐蚀性更高、经济性能更好的新型合金镀锌层、复合镀层成为研究和开发的重点。镀液中加入适量的Mg和Al元素后材料耐腐蚀性和耐损伤性更好，因此热浸镀锌铝镁技术得到广泛应用。分析了热浸镀锌技术的发展历程，总结了近几年锌铝镁镀层的成分和组织特征，阐述了镀锌过程中镀层的组织演变和凝固机制。对钢板表面与镀液之间的润湿性、界面反应和合金元素在界面层的扩散行为进行了分析，对热浸镀锌铝镁板的耐腐蚀性进行了总结，从而期望加快推进热浸镀锌铝镁技术在汽车等行业中的发展和应用。     

热浸镀锌铝镁镀层微观组织试验

 研究了热浸镀工艺对于镀层的微观结构的影响,利用扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDX）观察了Zn-Al-Mg镀层表面以及截面的微观结构、合金层的形貌、镀层中各相的成分组成,利用辉光放电发射光谱仪(GDS)分析了镀层中各元素沿深度方向的分布,利用电子探针（EPMA）分析了镀层中各元素的分布,利用X射线光电子能谱（XPS）分析了镀层表面元素,利用X射线衍射(XRD)分析了镀层的相组成。结果表明,镀层中各元素沿镀层的深度方向的分布并不均匀,Mg在镀层表面富集,镀层组织呈现多相混合结构,以Zn晶粒、MgZn2与Zn组成的共晶为主,同时存在块状富铝相以及一层较薄的合金层。     

Ti对Super Dyma镀锌合金凝固组织的影响

以Al-10Ti中间合金的形式将Ti元素加入到Super Dyma镀锌合金中,制备了Ti含量分别为0.1%,0.3%和0.5%(质量分数)的Super Dyma镀锌合金金相样品,采用扫描电子显微镜(SEM)研究了Ti元素添加量对Super Dyma镀锌合金凝固组织的影响,利用能谱仪(EDS)分析了Ti元素在这些镀锌合金组织中的分布规律,使用X射线衍射(XRD)分析了不同Ti含量的Super Dyma镀锌合金中的相组成,采用差热分析法(DTA)测定了不同Ti含量的Super Dyma镀锌合金中富铝相的开始凝固温度。实验结果表明,Super Dyma镀锌合金凝固组织由富Al相、富Zn相、MgZn_2相以及Zn/Al/MgZn_2三元共晶组织组成,Ti元素的加入使Super Dyma镀锌合金的起始凝固温度降低,使Super Dyma镀锌合金凝固组织中的富铝枝晶明显变细,MgZn_2相的尺寸大幅减小,并使Zn/Al/MgZn_2三元共晶组织得到细化。     

加热制度对锌铝镁镀层结构及耐蚀性的影响

利用光学显微镜、色差仪及盐雾试验箱研究了锌铝镁镀层在高温加热条件下,镀层组织、结构及镀层表面色差、失重量的变化规律。结果表明,加热温度在300℃以下时,镀层结构、色差未发生明显变化,失重量缓慢增长; 400℃加热温度下,锌铝镁共晶组织呈现变粗、片层间距变大的趋势,色差线性上升;500℃加热温度下,共晶组织出现明显沿钢基与镀层界面扩散的现象,试样表面几乎全部腐蚀。加热温度高于300℃后,镀层色差及耐腐蚀性随温度的升高呈现不利的变化趋势。     

电镀锌、热浸锌钢管耐腐蚀性能对比试验研究

一、前言电镀锌、热浸镀锌是镀锌薄壁钢管镀锌层所采用的主要工艺方法。电镀锌是电化学过程,通过电镀在钢管表面沉积出锌镀层。热浸镀锌是将钢管放在熔融的锌锅中(460°～480°c),经一定时间取出,通过两种金属熔融状态下互相溶解,在钢管表面形成锌镀层。这两种工艺,方法不同,原理也各不相同。热浸镀锌由于能获得较厚的镀层(0.06～0.10毫米),故普     

Zn-Al-Mg 镀层的微观组织及相组成分析

Zn-Al-Mg镀层钢板具有优异的切口保护性能和耐大气腐蚀性能,但Zn-Al-Mg镀层的相组成至今尚存在争议。为了更好地控制Zn-Al-Mg镀层结构、镀层钢板的成形性和耐蚀性,利用SEM、XRD、GDS和TEM等设备分析了Zn-Al-Mg镀层钢板的微观组织,确定了Zn-Al-Mg镀层是由Zn、Al和MgZn₂三相组成。通过TEM分析发现,Zn-Al-Mg镀层与钢板的界面存在厚度为0.01 μm的Al-Fe合金层和厚度为0.1 μm的Zn-Mg合金层。     

Effect of Pb content on the surface topography and corrosion resistance of hot dip Zn-Al-Mg coatings

In this study,the effect of Pb content on the surface morphology and salt spray corrosion resistance of hot dip Zn-Al-Mg coatings was investigated.The results showed that the coating surface easily formed small grains of zinc spangle structures and that the salt spray corrosion resistance of the coating decreased when Pb content was greater than 0.01%.The microstructure and energy dispersive spectrum analysis of surface and cross-sectional areas was performed by scanning electron microscopy.Pb content present in the coating was analyzed by glow discharge spectrum.The results showed that the distribution of Pb in the coating was not uniform.The Pb content was segregated on the surface and at the cross-section of the Zn-Al-MgZn_2 ternary eutectic structure,especially,on the surface of the Zn-Al-MgZn_2 ternary eutectic structure.     

Orientation Dependence of Cracking in Hot-Dip Zn-Al-Mg Alloy Coatings on a Sheet Steel

The present study was aimed at investigating a basic cause of cracking in hot-dip Zn-Al-Mg alloy coatings on an extra deep drawing quality sheet steel. The electron backscattering diffraction technique was employed to examine the crystallographic planes of the cracks generated before and after bending deformation of the coated steel sheets. It was clarified that the occurrence of cracking in the Zn-Al-Mg alloy coatings absolutely depends on the orientation of the primary Zn and eutectic Zn alloy phases. Finally, a cracking mechanism was proposed on the basis of the anisotropy of thermal expansion and the Young’s modulus in the phases constituting the coatings.     

Mg对Zn--11%Al合金镀层凝固组织及合金层生长的影响

将工业纯铁分别在510℃的Zn-11% Al、Zn-11% Al-1.5% Mg、Zn-11% Al-3% Mg和Zn-11% Al-4.5% Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11% Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明:Zn-11% Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/MgZn₂三元共晶、块状MgZn₂相和Al/MgZn₂二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe₂Al₅Zn_x和FeAl₃Zn_x相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11% Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂.Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密.      

Zn-Al-Mg系热浸镀层钢板的研究进展

介绍了Zn-Al-Mg系合金镀层的发展及日本2家企业开发的2种高耐蚀性合金镀层钢板的性能,分析了添加合金元素对镀层组织的影响以及微观结构对镀层性能的影响,总结出合金镀层具有高耐蚀性的机理,指出了Zn-Al-Mg系高耐蚀热浸镀合金镀层的研究方向。     

Correlating the microstructure of the die-chill skin and the corrosion properties for a hot-chamber die-cast AZ91D magnesium alloy

The corrosion of a hot-chamber die-cast AZ91D thin plate (1.4 mm in thickness) was investigated in terms of its microstructure, to elucidate the role of die-chill skin in corrosion. The die-chill skin was composed of a thin layer of chill zone and a thick layer of an interdendritic Al-rich α-Mg/Al₁₂Mg₁₇ β-phase particle/α-Mg grain composite microstructures. The chill zone (4±1 μm in thickness) had fine columnar and equiaxed grains and contained a distribution of submicron Mg-Al-Zn intermetallic particles. Beneath the chill zone, Al₁₂Mg₁₇ β particles were irregularly shaped but did not have an interdendritic network morphology. Furthermore, Al-rich α phase (also known as eutectic α) was in the interdendritic network, which occupied a higher volume fraction than the β phase in the die-skin layer. Corrosion characteristics were studied via constant-immersion and electrochemical tests. Although previous studies have ascribed the fine microstructure to good corrosion resistance for the AZ91D alloy, the present study showed severe corrosion of the sample with a die skin in chloride solution. Moreover, the sample without the die skin on the surface corroded more slowly. The inferior corrosion performance of the die skin was considered to be related to the high volume fraction of the interdendritic network of Al-rich α phase contained in the die skin, owing to the high cooling rate during solidification. The Al-rich α phase does not increase the corrosion resistance of the AZ91D alloy.     

基于激光熔覆TiC/TiB2的钛合金表面组织及性能研究

在钛合金表面激光熔覆制备TiC/TiB₂复合涂层,分别采用SEM、显微硬度计和摩擦磨损设备分析了TiB₂+15%TiC复合涂层的微观组织和硬度、摩擦磨损性能。实验结果表明：涂层上部组织主要由粗大的TiB₂树枝晶和少量白色颗粒状的TiC/TiB共晶组织组成,涂层中部组织主要由棒状型、细针状型的TiB₂相和小块状的TiC相组成,涂层下部则由树枝型、块状TiB₂相、较大的片状TiC相和少量的小层片状金属间化合物TiAl组成。由测试结果可知,涂层硬度(960HV_0.2)约为基体的(350HV_0.2)的2.7倍。涂层的耐磨性能显著提高,涂层出现较少的剥落、细小磨痕和颗粒碎屑,基体表面主要是犁沟式的磨损。涂层的磨损量为1.132 mg是基体(5.342 mg)的20%。