Q235钢表面热浸镀Al-Mn系合金层组织及结合强度

采用热浸镀铝锰系合金层(HAD)工艺在Q235钢表面分别形成了Al-2%Mn、Al-9%Mn、Al-13%Mn铝锰系合金镀层,对改性层的组织结构及结合强度进行了分析。结果表明:纯铝镀层表面呈较粗大的枝晶结构,而铝锰合金镀层则出现了块状的铝锰化合物相,后者主要是由Al、FeAl3、Fe2Al5及MnAl6相组成;HAD改性层包括两部分:最外层是铝锰化合物层,其下是厚齿状的铁铝化合物过渡层。铝锰合金镀层具有较高的结合强度及承载能力,其平均临界载荷L c值随着其中含锰量的增加逐渐减小,由Al-2%Mn时的33N降低到Al-13%Mn时的24N。

合金元素对Zn-Al系热浸镀层结构与性能的影响机理

介绍了Zn-Al系热浸镀合金镀层的结构组成及其对钢基体的保护机理,在此基础上重点综述了前人关于Si,Mg,Ni,Ti和稀土等合金元素对Zn-Al系热浸镀合金镀层的影响机理.研究结果表明,各合金因素通过改善镀层结构组成进而显著提高Zn-Al系合金镀层的耐蚀性、抗高温氧化性、粘附性以及涂覆性等.本工作旨在为进一步开发具有我国独立自主知识产权的、高耐腐蚀性的钢板镀层材料提供必要的指导和借鉴.

热浸镀Zn-6%Al-3%Mg镀层合金层生长研究

将Q235钢分别在Zn-6%(质量分数,下同)Al和Zn-6%Al-3%Mg合金锌浴中浸镀不同的时间,使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)对样品合金镀层显微进行观察,分析镀层层合金层的相组成及生长过程,研究Mg对合金层生长的作用。通过研究发现,在Zn-6%Al和Zn-6%Al-3%Mg合金镀层中合金界面层组成主要是Fe-Al-Zn化合物,Fe-Al-Zn合金界面层阻碍了脆性Fe-Zn层的形成。Mg加入Zn-6%Al锌池中后促进了界面反应,缩短了合金层出现所需时间,并使合金层的生长更加致密均匀,稳定合金层使其不被液相侵蚀破坏而溶解。Mg的加入阻碍了扩散通道随着时间延长逐渐向两扩散组元成分点连线移动的趋势,减少了锌液进入合金层,稳定了合金层。Zn-6%Al-3%Mg镀层合金层随着时间延长而增厚,合金层的生长呈抛物线规律,主要受扩散反应控制。

合金层厚度对热浸镀铝件抗氧化性能的影晌

通过改变热浸镀铝的时间 ,分析了合金层厚度对热浸镀铝件抗氧化性能的影响。结果显示 ,由于合金层的氧化失效存在着整体碎裂、局部脱落和逐步氧化消耗三种方式 ,使得镀件的抗氧化性能呈现出随合金层厚度增加先降低后提高的规律 ,表明只有当热浸镀铝件的合金层超过一定厚度以后 。

热浸镀合金层裂纹分析

运用一些基本的金属力学性能知识,对热浸镀铝合金层中裂纹产生因素进行了分析。并得到如下结论:合金层中裂纹的产生和数量与合金层的弹性模量(E)、合金层与基体的线膨胀系数差(△a)、热浸镀温度(T)、镀件的冷却速度有密切关系,而与热浸镀时间关系不明显。

锰对扩散退火后热浸镀Al-Mn镀层抗磨粒磨损性能的影响

采用SEM,EDS,XRD等方法分析经扩散退火后Al-Mn镀层的组织结构、元素成分及表面形貌。采用动载磨粒磨损试验机研究Al-Mn镀层的抗磨粒磨损性能,并探讨其磨损机理。结果表明:纯铝镀层主要是由Fe4Al13相和FeAl相组成,铝锰合金镀层表面主要是由MnAl6,Mn3Al10,Fe4Al13相组成;Mn含量接近共晶点的Al-2%(质量分数,下同)Mn试样抗磨粒磨损性能最好;纯Al、Al-2%Mn镀层的磨粒磨损是微观断裂(剥落)机理占主导地位,Al-9%Mn,Al-13%Mn镀层的磨料磨损主要是多次塑变(微观犁皱)引起的。

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.

热浸镀锌铝合金层生长影响因素的研究

为了获得具有适当金属间化合物层厚度的锌铝合金镀层,本文对合金层的生成厚度与各影响因素的关系进行了探讨,分析了热浸镀锌铝合金中的硅元素添加量、浸镀温度和浸镀时间对合金层生长厚度的影响。结果表明:在实验研究的成分范围内,随硅含量的增加,合金层厚度降低;随浸镀温度的升高,合金层厚度呈直线增加;随浸镀时间的延长,合金层厚度呈现抛物线规律变化。过多的硅将以富硅相的形式析出。

热浸镀时间对铝锌硅镀层锌花尺寸和合金层厚度及形态的影响

采用热浸镀模拟试验机对低碳钢进行了不同时间的热浸镀铝锌硅。采用扫描电子显微镜和能谱仪检测了镀层的表面形貌、截面形貌和成分。结果表明:随着浸镀时间从1.2 s增加至5.2 s,镀层的锌花尺寸略有减小,合金层增厚;热浸镀1.2 s产生的镀层较薄,且合金层不连续;热浸镀3.2 s产生的镀层厚度增大,镀层与基体间的合金层界限明显,合金层连续;热浸镀5.2 s产生的镀层致密,质量较好,合金层明显增厚。

扩散退火对热浸镀铝锰合金镀层组织结构及性能的影响

采用热浸镀工艺在Q235钢表面形成了Al-2%Mn、Al-13%Mn铝锰系合金镀层,对Al-Mn合金镀层进行了扩散退火处理,并分析了合金镀层的组织结构、表面形貌及抗磨料磨损性能。结果表明:经扩散退火处理后,镀层中的Fe2Al5消失,但出现了新的物相Al8Mn5及Al10Mn3;镀层表面形貌发生了较大变化,块状化合物消失,出现了瘤状物以及氧化腐蚀坑,而Al-13%Mn镀层氧化腐蚀更明显;镀层表面的硬度由830 HV增加到1100 HV左右;扩散退火不利于提高镀层的抗磨粒磨损性能。

锌浴中镍含量对热浸锌镀层厚度的影响

应用SEM、EPMA等方法研究了锌浴中镍含量对热浸锌镀层厚度的影响，试验结果表明：当锌浴中镍含量小于0.12% (wt)时，镀层随镍含量增加而减薄；当镍含量大于0.12%时，镀层则随镍含量增加而增厚。在热镀锌生产线上对0.10%以下的不同镍含量锌浴的应用结果表明：为了兼顾不同产品对最低镀层厚度的要求，镍含量可在0.04%～0.10%间选择，这时由于减少了镀层超厚，节锌效果明显。

热镀Galfan合金界面层的生长动力学研究

通过还原法制备不同浸镀时间的Galfan合金镀层样品,用SEM观察镀层的微观形貌,根据扫描图片测量界面层的厚度,拟合界面层厚度与时间的函数关系.实验结果表明,随着浸镀时间的延长,镀层的共晶组织越来越致密和均匀,界面层的厚度有增长的趋势.最后得出了界面层生长过程中形核阶段动力学方程和长大阶段的动力学方程.

锌铝合金热镀层合金层生长影响因素的研究

为了获得具有适当合金层厚度的锌铝合金镀层 ,本文采用三因子二次回归正交试验方法 ,对影响锌铝合金镀层整体耐腐蚀性能的合金层生长问题进行了研究 ,获得了合金层生长的数学模型 ,并对合金层的生成厚度与各影响因素的关系进行了探讨。分析了热浸镀锌铝合金的硅元素添加量、浸镀温度和浸镀时间对合金层生长厚度的影响。结果表明 :在实验研究范围内 ,随硅元素含量的增加 ,合金层厚度降低 ;随浸镀温度的升高 ,合金层厚度呈直线增加 ;随浸镀时间的延长 。

热浸镀55%铝锌合金钢板的抗高温氧化性能分析

对热浸镀的 55%铝锌合金镀层钢板与热浸镀锌钢板和热浸镀铝钢板一起进行了对比抗高温氧化实验 ,并通过对镀层的表面膜、镀层及扩散层的结构及成分分析说明了

冲蚀速度对Q235钢表面热浸镀铝锰层的冲蚀磨损性能的影响

针对新疆沙漠戈壁盐渍土壤、酸雨及高矿化度盐碱水质对钢铁材料腐蚀性强的特点,采用热浸镀铝锰合金层工艺对Q235钢表面进行改性,在Q235钢表面获得Al-Mn合金镀层。采用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射对镀层的组织结构、成分形貌进行了分析,并对改性层的冲蚀磨损性能进行研究,获得了镀层在不同速度下的冲蚀磨损量。结果表明:纯铝镀层表面呈枝晶状,铝锰合金镀层出现了块状的铝锰化合物相,铝锰合金镀层是由Al、FeAl3、Fe2Al5和MnAl6相组成。在不同的冲蚀速度下,铝锰合金镀层的质量损失均小于纯铝合金镀层的质量损失,因此这种热浸镀铝锰合金镀层具有优良的耐冲蚀磨损性能。

Zn-Ni合金在电力铁塔热浸镀锌中的应用

由于塔材钢基体的化学成分硅元素的影响,电力铁塔热镀锌时会发生圣德林(Sandelin)效应,经常造成塔材镀锌层色泽灰暗、锌层附着性差、厚度不均匀等质量缺陷。为配合国家电网公司"两型三新"电网建设,采用在锌浴中加入适量Ni含量为2%的Zn-Ni合金,能有效地抑制圣德林效应的发生,改善镀件外观质量,提高锌层的耐蚀性能。

批量热浸镀锌工艺机理的研究现状

热浸镀锌是钢铁材料户外长效防护的最佳选择。传统的调整参数、试加合金等"试错法"难以满足现代制造业的发展,故全面、完整的热浸镀锌机理研究已迫在眉睫。针对我国批量热浸镀锌产量大、重经验轻理论、技术落后、污染严重等特点,从镀层的形成机理、镀层的合金化机理、锌浴液态特征等方面综述分析了批量热浸镀锌工艺理论的研究现状和不足,指出了基体和锌浴界面之间的相互作用、合金元素添加的可预测性、浸镀后表面粘附锌液层的结晶、锌浴液态特征等研究的重要性。建议从以下几个方面完善热浸镀锌机理:加强基材离开锌浴至冷却结晶结束这一阶段镀层组织结构的演变研究;在研究镀层合金化机理的同时,注重合金化镀层的应用推广,尤其是加强低合金高强钢的热浸镀锌研究;重视并加强锌浴表面张力、流动性、结晶特性的液态特征研究和数据积累;在形层机理研究的基础上,结合工艺参数进行镀层的预设计及镀层预控制研究。

Ni和Ti协同作用对Q235钢热镀锌层组织性能的影响研究

研究了锌池中微量合金元素Ni和Ti协同作用对Q235钢热浸镀锌层组织性能的影响。将Q235钢分别在Zn．0．03％Ni-0．02％Ti、Zn-0．06％Ni-0．02％Ti、Zn．0．06％Ni-0．03％Ti、Zn-0．06％Ni-0．04％Ti以及Zn-0．05％Ni-0．03％Ti锌池中热浸镀0．5～5min．然后用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析仪分析了镀层组织结构及厚度的变化。实验结果表明，锌池中添加O．03％Ni-0．02％Ti基本能抑制Q235钢合金层的Fe-Zn反应，且随Ni或Ti含量的增加，抑制效果更加明显。但是当Ti含量大于0．03％时，镀层中会形成溶解有少量Ni的Zn-Fe-Ti三元化合物，且随Ti含量的增加，三元化合物的量也逐渐增加。

紧固件热浸锌层

1范围 1．1本规范适用于碳钢和合金钢螺栓、螺钉、垫圈和用于热浸镀锌处理的特殊螺纹紧固件的热浸锌层的要求，钉子和铆钉不包括在本规范中。

500kV变电站钢管构架的热浸镀锌

500kV变电站用钢管构架采用热浸镀锌,是我省首次建设500kV变电站工程创优质量目标之一。在总结线路铁塔制造经验的基础上,针对这次钢管构架制造的特点,通过调查分析,制订措施,试点摸索,完善质量保证体系,前后经过半年的努力,达到了产品质量优良,工艺美观,较为国满地完成了任务。现将构件热浸镀锌过程中碰到的一些问题,取得的一点经验简述如后: