Ce对Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响

为了考察Ce含量对热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层的组织和耐腐蚀性能的影响,采用SEM、EDS、XRD等方法对镀层的形貌、组织成分及物相进行了观察分析,结合盐雾试验对腐蚀产物形貌、组成及含量以及去除腐蚀产物后的镀层形貌进行了分析,并进一步通过电化学测试考察了不同镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明,Zn-5Al-1.5Mg-xCe (x=0, 0.05, 0.10, 0.25,质量分数,%)合金镀层的组织由富Zn相、富Al相和Zn/Al/MgZn_(2)(或Mg_(2)Zn_(11))三元共晶组织组成,少量Ce的加入增加了镀层中三元共晶组织的比例。Ce可以减薄镀层,细化富Al相,提高镀层的均匀性。当Ce添加量为0.10%时,细化效果最好。另外,Zn-5Al-1.5Mg-0.10Ce合金镀层的耐腐蚀性能最好,是Zn-5Al-1.5Mg合金镀层的2.6倍左右。Ce提高了镀层的均匀性,减少了局部腐蚀,提高了Zn_5(OH)_8Cl_(2)·H_(2)O腐蚀产物保护层的均匀性和致密性,从而提高了镀层的耐腐蚀性能。

热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的 为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理,同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。方法 采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果 腐蚀产物主要由Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O组成,腐蚀一段时间后,发现少量ZnO、Zn_(5)(OH)_(6)CO_(3),腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构,1 848 h呈“三明治”型,相比于上下两层暗色物质,中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势,只在672~840 h腐蚀速率下降,对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。腐蚀672~840h阶段腐蚀速率下降的原因与腐蚀产物中ZnO的减少和Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O占比增加有关。对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,预测热浸镀Zn-Al-Mg镀层在严酷湿热海洋大气中仍具有较高的耐蚀性,可以优先考虑作为湿热海洋环境的建设用材。

Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究Zn-0.5Al-1.5Mg、Zn-2Al-1.5Mg和Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三合金镀层的组成相是Zn相、Al相和Mg Zn2相;Zn-0.5Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+MgZ n2二元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+Al+MgZ n2三元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si合金镀层由块状富Zn相、晶界Zn+Al+Mg Zn2三元共晶组织和针状相Mg2Si组成;Al、Mg和Si主要分布在晶界,Al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高Zn-Al-Mg合金镀层的耐腐蚀性能。

热浸Zn-Al-Mg和Zn-Al-Mg-Si合金镀层的组织与耐腐蚀性

对比研究热浸镀Zn-0.5Al-1.5Mg、Zn-2Al-1.5Mg和Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si合金镀层组织与耐腐蚀性。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了合金镀层的组成相和显微组织,用全浸腐蚀试验和中性盐雾试验表征了合金镀层的耐腐蚀性能。结果表明:Zn-Al-Mg和Zn-Al-Mg-Si合金镀层主要由Zn相、Al相和Mg Zn2相组成;合金镀层主要含有Zn+Mg Zn2二元共晶组织和Zn+Al+Mg Zn2三元共晶组织;Al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高Zn-Al-Mg-Si合金镀层的耐腐蚀性能。

高耐蚀性Zn-Al-Mg镀层钢板的发展现状

综述了国内企业在耐蚀镀层钢板方面的进展,详细介绍了新日铁住金、日新制钢、安赛乐米塔尔、博思格等国外企业不同成分Zn-Al-Mg镀层的开发特点及应用现状,指出Zn-Al-Mg镀层是目前最具有推广效用的新型合金化镀层。

钢丝热镀Zn-Al-Mg合金层及其电化学腐蚀行为

为了改进Zn-Al-Mg合金镀层的表观质量，利用热镀方法制备了一种光亮平滑、与基体结合良好的Zn-Al-Mg（Zn20％A11％Mg）合金镀层。采用铜加速乙酸盐雾（CASS）试验、弱极化曲线测试技术和电化学阻抗谱测试技术对其耐蚀性进行了研究。结果表明：Zn-Al-Mg合金镀层的耐蚀性远优于zn镀层，腐蚀速度为Zn镀层的1／7～3／7；Zn-Al-Mg合金镀层的腐蚀过程可分为腐蚀初期、腐蚀抑制期和基体腐蚀期3个阶段，阶段平均腐蚀电流密度分别为17．34，1．29，6．38μA／cm^2。镀层的整个腐蚀过程主要受电化学反应控制。

冷却速度对Zn-Al-Mg合金组织及腐蚀性能的影响

研究了不同冷速下Zn+6%Al+3%Mg合金原始镀液凝固组织和形貌的变化,并对不同冷速下合金的耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,不同冷速条件下,合金中出现先析出相Al、Al和Zn、Al/Mg Zn2共晶组织、Zn/Al/Mg Zn2三元共晶组织,但炉冷,水冷下还生成了Zn/Al/Mg Zn11三元共晶。随冷却速度增加,晶粒尺寸愈加细小。空冷下合金耐腐蚀性能相对较好,炉冷相对较差,这与其晶粒度和Mg2Zn11相有关。

稀土Ce对Zn-Al-Mg合金组织和耐蚀性能的影响

以Zn-Al-Mg合金为基体,加入不同比例的稀土Ce熔炼成Zn-Al-Mg-Ce合金。通过热处理细化合金组织后,在wNaCl=3.5%的溶液(25℃)中进行极化曲线测量和浸泡腐蚀试验,采用金相显微镜和电子探针观察其显微组织变化和腐蚀形貌。结果表明,稀土Ce可以显著地细化Zn-Al-Mg合金组织,并随着wCe的增加,合金晶粒变小。在wNaCl=3.5%常温溶液中,稀土Zn-Al-Mg-Ce合金的自腐蚀电流比Zn-Al-Mg合金自腐蚀电流要小;当wCe=0.35%时,自腐蚀电流最小,合金的耐蚀性能最好;当wCe=0.64%时,自腐蚀电流变大,合金耐蚀性降低。稀土Ce的最佳含量为0.35%。

环氧富Zn-Al-Mg-Ce合金涂层耐腐蚀性能

介绍了Zn-Al-Mg-Ce合金的熔炼、制粉和环氧富Zn-Al-Mg-Ce合金防腐涂料的制备,并与环氧富Zn涂料、环氧富Zn+Al涂料和国外环氧富Zn防锈涂料进行了盐雾和盐水耐腐蚀性能对比试验,并分析了Zn-Al-Mg-Ce合金的电化学性能、显微组织及耐蚀机理。结果表明环氧富Zn-Al-Mg-Ce合金涂层比其他涂料腐蚀时间延迟900h以上。稀土Ce在晶界偏聚及鳞片状合金微粉叠层结构是其高耐蚀的主要机理。

电弧喷涂Zn-Al-Mg涂层的组织及耐蚀性研究

利用超音速电弧喷涂技术在20钢表面分别制备了Zn-Al-Mg、An-Al和Zn涂层。采用扫描电镜分析了Zn-Al-Mg涂层的组织形貌,用X射线衍射分析了涂层的相结构,并测试了涂层的结合强度。通过电化学试验对三种涂层进行对比,比较了三种涂层在酸性土壤模拟液中的腐蚀行为。结果表明:Zn-Al-Mg涂层组织致密,与基体结合良好;Zn-Al-Mg涂层的耐蚀性优于Zn-A1涂层和纯Zn涂层。

Zn-Al-Mg-Ce合金微粉制备及其涂层耐蚀性

采用车屑、粉碎和高能球磨三级制粉法制备Zn-Al-Mg-Ce合金微粉,并研究了合金微粉涂层的耐盐雾腐蚀性能。高能球磨时选用不同的球磨参数,分别添加环氧稀释剂和航空煤油作保护剂,然后抽真空球磨。结果表明,以煤油为保护剂的微粉颗粒更细小,氧含量较低。把Zn-Al-Mg-Ce合金微粉制备成的油漆添加到3.5%NaCl水溶液中,其耐盐雾腐蚀性能比富Zn防锈油漆的耐蚀性能更好,且耐蚀更长效。

Zn-Al-Mg-Ce合金耐长江水和3.5%盐水腐蚀性能研究

研究了Zn-Al-Mg-Ce合金在长江水及3.5%NaCl(质量分数)盐水中的浸泡腐蚀性能,分别测试了其电化学性能,并与Zn、Zn-Al合金、Zn-Al-Mg合金做对比试验。采用扫描电镜和能谱分析了微观组织及成分,分析了耐蚀机理。结果表明:Zn-Al-Mg-Ce合金无论在长江水或3.5%盐水中都显示出电极电位最负、腐蚀电流最小、腐蚀速度最小,其腐蚀速度分别只有Zn的19.4%和23.7%,腐蚀速度由小到大依次为:Zn-Al-Mg-Ce<Zn-Al-Mg<Zn-Al<Zn。其优异的耐蚀性能主要是稀土Ce降低了组织中晶粒与晶界之间的电位差、抑制晶间腐蚀等交互作用的结果。

Zn-Al-Mg和Zn-Al-Mg-RE合金镀层耐腐蚀性能

采用连续镀锌模拟机进行Zn-Al-Mg和Zn-Al-Mg-RE合金镀层的试验,对于不同试验条件下的镀层试样进行了耐蚀性研究。结果表明,Zn-Al-Mg合金镀层和Zn-Al-Mg-RE合金镀层耐腐蚀性能较好,合金体系中的镁元素是影响Zn-Al-Mg合金镀层组织及成分分布的主要因素,RE元素可以改善镁元素在镀层中的分布。

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-MgZn_(2)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Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O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。

Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的耐腐蚀性与机理

利用高速电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备Zn-Al-Mg-RE涂层,采用环氧改性有机硅树脂对涂层进行封孔,在含硫酸盐还原菌(SRB)海水中浸泡后,采用EIS,PC等方法研究Zn-Al-Mg-RE涂层在SRB一个生长周期内的腐蚀行为,并对涂层进行表面微观形貌和化学成分分析,探讨其腐蚀机理。结果表明:封孔和未封孔的Zn-Al-Mg-RE涂层在含SRB海水中的腐蚀速率均呈先增大后减小的趋势;封孔后Zn-Al-Mg-RE涂层的耐腐蚀性得到较大提高。经过浸泡后的Zn-Al-Mg-RE涂层表面覆盖了一层微生物和腐蚀产物组成的混合物层和钝化膜层,避免了涂层进一步遭受损坏。

热浸镀Zn-Al-Mg合金过渡层组织的研究

为了获取性能更佳的界面组织,探究了Mg元素对热浸镀Zn-Al合金界面组织的影响.以热浸镀广泛应用的Galfan合金为基础,在其中加入不同含量的Mg元素,将其作为镀液进行热浸镀实验,对浸镀后样品的截面与腐蚀后表面进行观察与分析.阐述了热浸镀Zn-Al-Mg合金过渡层组织及性能特点.实验表明,热浸镀Zn-AlMg合金过渡层厚度随温度升高而增大,当温度达到540℃时,过渡层厚度达到最大值.Mg元素可以细化晶粒,提高Mg含量可使过渡层与基体界面趋于平直,使过渡层变薄.Mg原子在反应过程中渗入Fe-Al化合物中,改变了其晶体结构,使组织更加致密并提高了过渡层的显微硬度.

Zn-Al-Mg-RE涂层自封闭特性在复合涂层中的作用机制

通过铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,研究了自封闭特性在Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层与舰船涂料结合成防腐复合涂层中的作用。经过480h的试验,在基体上直接涂装涂料的试样表面的划痕里充满了铁锈,而中间喷有高速电弧喷涂层的试样表面划痕里只有少量的白锈。这说明在腐蚀环境中,Zn-Al-Mg-RE高速电弧喷涂层表面的微观孔隙能够被自身的腐蚀产物堵塞,生成的腐蚀产物非常致密,能够阻止缺陷处继续被腐蚀。从试验结果可知在复合涂层体系中,高速电弧喷涂层的自封闭特性起到了积极的作用。

热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层的研究与应用

热浸镀Zn-Al-Mg合金材料在汽车工业的应用越来越重要,未来将会有大量的应用。总结了Zn-Al镀层中添加Mg后镀层组织形貌和性能的变化情况;介绍了Zn-Al-Mg合金镀层耐蚀机理的研究情况和在汽车工业中的应用前景。

富Zn-Al-Mg-Ce合金油漆涂层的盐雾腐蚀性能研究

将研发的Zn-Al-Mg-Ce合金置入甩带机抽真空甩制成箔带,经粉碎制成鳞片状微粉后添加到环氧树脂油漆中制成富Zn-Al-Mg-Ce合金油漆涂层,再进行w(NaCl)为3.0%的水溶液盐雾腐蚀试验。结果表明,富Zn-Al-Mg-Ce合金油漆涂层的阴极保护效果较富Zn油漆涂层提高33倍以上,且涂层耐蚀性较富Zn油漆涂层提高了4.4倍。

New pattern Zn-Al-Mg-RE coating technics for steel structure sustainable design

Based on the advanced integrated technology of materials preparation and formation, a new pattern Zn-Al-Mg-RE anti-corrosion coating for steel structure sustainable design was manufactured by cored wires and high velocity arc spraying (HVAS) technologies. The developments of thermally sprayed coatings for steel structure protection were described. Based on Al, Zn, Zn-Al and Zn-Al-Mg coatings, the anti-corrosion properties of new-pattern Zn-Al-Mg-RE coating were evaluated through electrochemical methods including electrochemical polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) coupled with SEM and XRD. The models of Zn-Al-Mg-RE coating undergoing corrosion with the initial pinhole defect and the latter with accelerated products were also discussed. The results show that Zn-Al-Mg-RE coating exhibites excellent corrosion resistance for long-term immersion, which is helpful for the sustainable design of steel structure in aggressive corrosion conditions. And the corrosion products seem to possess certain self-sealing function.