熱浸鍍鋅及鋅基合金鍍層工藝及其耐蝕機(jī)理的研究與應(yīng)用.pdf

1、熱浸鍍是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛、性能價(jià)格比最優(yōu)的鋼材表面處理方法。熱浸鍍產(chǎn)品對(duì)鋼鐵的減緩腐蝕、節(jié)能節(jié)材起著不可估量和不可替代的作用,熱浸鍍層與鋼鐵基體之間有很好的結(jié)合力,作為防護(hù)涂層,其耐蝕性能大大提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要,傳統(tǒng)的鍍層種類已不能滿足生產(chǎn)需要,這就需要開發(fā)出鍍層美觀、性能優(yōu)良的新型合金鍍層。
　　 在鋅浴中加入Al、Mg、Re等合金元素,對(duì)鍍層有明顯的減薄作用,可提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。本實(shí)驗(yàn)在不改變

2、原有熱鍍浸Zn設(shè)備的基礎(chǔ)上,制備了純Zn、Zn-Al合金、Zn-Mg合金、Zn-Al-Mg合金及Zn-Al-Mg-Re合金樣片,分析檢測(cè)了其耐蝕性能,研究了耐蝕機(jī)理。
　　 在所有可添加的合金元素中,最常用且最大量使用的是Al、Zn-Al合金的耐蝕性比純Zn好,Al的加入可增加鍍件表面鍍鋅層的光澤,改變Zn-Fe合金層的組織結(jié)構(gòu),抵消鋅液中鐵的影響。本文合成制備了Zn-1Al合金、Zn-5Al合金和Zn-55Al合金三種鍍層樣片

3、,分析研究了其耐蝕機(jī)理。
　　 在Zn及Zn-Al合金中加入少量的Mg能使鍍層的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,增加鍍層的光澤,提高鍍層耐蝕性。Mg和Zn、Al并未形成均勻的固溶體合金,而是分布于Zn、Al的晶界上,起到細(xì)化金屬晶粒、強(qiáng)化晶界的作用,使鍍層組織結(jié)構(gòu)更均勻。為此,合成制備了Mg含量在0.5％～3.0％之間的合金鍍層樣片。
　　 Re元素具有突出的化學(xué)活性和很強(qiáng)的親和力,Re的加入可使鍍液粘度大為降低,改善對(duì)鋼基浸潤(rùn)性。R

4、e在鍍層中有富集于表面的傾向,并且在鍍層表面形成致密而均勻的氧化層,在一定程度上阻止外界雜質(zhì)原子向合金層內(nèi)部擴(kuò)散,從而延緩了氧化和腐蝕過(guò)程。本文合成制備了Re含量在0.01％～0.2％之間的合金鍍層樣片。
　　 因合金元素與Zn的熔點(diǎn)相差較大,直接將純金屬加入到Zn浴中很難溶解,甚至造成浮渣增多等情況,為避免這種情況的發(fā)生,本文采用向鋅浴中添加中間合金的方法來(lái)制備合金樣片。
　　 通過(guò)鍍層厚度測(cè)量,分析合金元素的加入對(duì)鍍

5、層厚度的影響。通過(guò)Na2SO4溶液全浸腐蝕試驗(yàn)、NaCl中性鹽霧試驗(yàn)和極化曲線測(cè)定了不同合金鍍層的耐蝕性能,研究了Al、Mg、Re元素的加入對(duì)合金鍍層耐蝕性能的影響。通過(guò)高頻顯微鏡及掃描電鏡觀察了鍍層的微觀形貌,利用X-射線衍射對(duì)鍍層在Na2SO4溶液中的全浸腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行衍射試驗(yàn),分析了鍍層的耐蝕機(jī)理。
　　 研究表明:向鋅液中添加一定含量的合金元素,可以提高產(chǎn)品性能,美化外觀,節(jié)約成本,提高產(chǎn)品耐蝕性。由于合金元素添加量較少,