常见结构材料在热浸镀Galvalume合金熔体中的腐蚀与防护研究现状

伴随着热浸镀钢材的大量应用,热浸镀设备在液态金属中的腐蚀问题及引起的钢材表面质量降低问题逐渐凸显,制约了热浸镀行业的发展。概述了在热浸镀熔融Galvalume合金(Zn-55Al-1.6Si%)中,铁基、钴基及其他合金的腐蚀行为。合金及腐蚀产物的溶解,腐蚀层中的元素互扩散,腐蚀产物生长的应力集中,是造成合金基体失效的主要原因。通过金属合金化或施加防护涂层,提高了材料对液态锌铝合金的耐蚀性。综述了引入不同合金元素对合金腐蚀行为的影响,并评估了陶瓷涂层、金属陶瓷复合涂层及搪瓷涂层在此环境中的防护效果。合金基体或防护涂层中引入硼化物,可有效降低液态锌铝合金的侵蚀。提高材料在液态金属环境中的不润湿性是改善其耐蚀性的关键。最后,展望并总结了熔融Galvaleme合金中的高性能防护涂层、合金设计原则及其腐蚀失效特性。

热浸镀Galvalume合金工艺性能研究

用正交试验法研究了还原法热浸镀中合金主要成分铝、硅含量,浸镀温度、保温时间、钢带入水温度等对镀层附着强度、微观组织、表面质量、浸镀效果(漏镀情况)的影响,得出获取良好镀层质量的工艺条件和参数选择.

热浸镀Galvalume合金工艺性能研究

用正交试验法研究了还原法热浸镀中合金主要成分铝、硅含量,浸镀温度、保温时间、钢带入水温度等对镀层附着强度、微观组织、表面质量、浸镀效果(漏镀情况)的影响,得出获取良好镀层质量的最佳工艺条件和参数。

热浸镀Galvalume熔池流动与传热的数值模拟

根据热浸镀Galvalume熔池的几何结构及工艺参数,建立了Galvalume熔池的数学模型,对不同速度、宽度和入池温度带钢热浸镀Galvalume过程中的熔池进行了数值模拟。结果表明:熔池内锌液流速与带钢速度成正比,随着带钢速度加快,熔池低速流动区域减少;带钢宽度影响熔池整体的流动形态,熔池内低温区域随着带钢宽度变大明显增多;带钢入池温度升高使得熔池内温度分布更均匀。

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。

热浸镀锡电子铜带材回流焊过程中镀锡层的微观结构及缺陷分析

热浸镀锡电子铜带材是高端连接器和PCB(Printed circuit board)所需的关键导体材料,该材料在回流焊过程中产生的缺陷严重影响其服役性能。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对热浸镀锡铜带材回流焊过程中缺陷组织类型及分布形态进行表征,并对回流焊锡珠样品、回流焊非正常样品和回流焊正常样品的表层形貌进行对比。结果表明:回流焊过程中,样品镀层中均产生了不同程度的孔洞缺陷,孔洞尺寸在0.2~36μm,孔洞的产生与基体合金类型、基体合金厚度和镀层厚度无明显关联;孔洞形态并不一致,发现了孔洞边缘呈现出立体网状结构、边缘参差不齐、孔洞中存在小颗粒的现象。回流焊过程中,镀锡层中Cu、Sn元素发生了重新分布,不同缺陷所造成的元素分布情况并不相同。镀层结构中,化合物层、多相界面间高低起伏与镀层表面高度起伏无明显关联。

热浸镀助镀剂的研究进展

综述了热浸镀锌、热浸镀铝过程中所使用的或正在研究开发的助镀剂类型和构成,分析了助镀剂中氯化物、氟化物、氯化稀土和表面活性剂等成分在助镀过程中所起的作用,总结了热浸镀助镀剂研究中存在的问题及未来的发展方向。

稀土元素对桥梁缆索用热浸镀Zn-10Al镀层钢丝耐蚀性能的影响

通过双镀法制备Zn-10Al-xRE(x=0.05,0.08,0.11,0.14,0.17)五种热浸镀锌铝镀层,并利用中性加速盐雾试验、电化学实验及扫描电子显微镜(SEM)分析其腐蚀形貌及耐蚀性能。结果表明,五种镀层在中性加速盐雾试验下,可保证基体在120d以内不被腐蚀,而纯锌镀层在30d时已经出现红锈,证明Zn-10Al-xRE的耐蚀性能可达到纯锌镀层4~5倍。Zn-10Al-xRE镀层钢丝的耐蚀性能随稀土含量的上升先升高再降低,添加0.08%RE的Zn-10Al镀层耐蚀性最好。用SEM对120d盐雾试验下的镀层钢丝进行观察,可以看出纯锌镀层的腐蚀产物较为疏松,Zn-10Al-xRE的腐蚀产物较为致密,Zn-10Al-xRE中腐蚀产物大约分为韧窝状、球状及针片状,耐蚀性能最好的Zn-10Al-0.08RE镀层中含有大量韧窝状腐蚀产物。

热浸镀锌焊接圆管外表面锌层厚度均匀性分析及工艺优化

钢管在热浸镀锌过程中涂层厚度难以精确控制,造成涂层厚度过厚或过薄,保证均匀性难度较大。本文主要介绍了热浸镀锌焊接圆管外表面锌层厚度标定样品选定、测量方式、方法和数据分析等内容。通过对数据采集和采用分组网格化、归一法等方式进行深度分析,探索影响焊接圆管外表面锌层厚度及其均匀性的主要原因,探讨改善锌层质量的途径。结果表明:风压控制,温度控制,风量控制,风环出风孔工艺参数对锌层厚度和均匀性影响较大,在风环出风孔顺畅、保证风压稳定、温度稳定控制、风量稳定控制等因素在可控条件下,锌层均匀性是可以得到改善的,能有效降低锌层厚度,保证锌层均匀性稳定。在保证产品质量的同时实现节约锌料,提高效率,有效地控制成本,具有良好的经济效益。

钢管热浸镀锌生产工艺线中速度控制技术探研

热浸镀锌也叫热镀锌,是指将钢管在熔融锌液中浸泡,为积钢管覆盖金属层的一种方式。在热浸镀锌期间,浸锌时间直接影响工艺效果,而控制速度,是控制时间的关键。本文分析了钢管热浸镀锌生产工艺线,重点研究了电磁调速电动机、交流异步电动机调速、变换器几个主要的钢管热浸镀锌生产工艺线中速度控制技术,探究了各技术的应用原理和注意事项等,希望能够对相关工作提供一定帮助。

新型无铬钝化剂处理热浸镀锌钢的耐腐蚀性能研究

为研究新型无铬钝化剂对热浸镀锌钢的钝化效果,以有机硅改性丙烯酸树脂、水性复合有机聚硅氧烷、改性纳米二氧化硅为主要成分,制备无铬钝化剂。利用扫描电子显微镜、X射线能谱仪表征钝化膜的表面形貌和元素组成。同时,通过电化学工作站测量不同钝化时间试样的Tafel极化曲线和阻抗,评估新型无铬钝化剂的钝化效果。结果表明,经新型无铬钝化剂钝化的镀锌钢的耐腐蚀性能显著提升。钝化前,镀锌钢试样的拟合阻抗值为1104.8Ω‧cm^(2);钝化120 s后,试样的阻抗值为6697.3Ω‧cm^(2)。钝化360 s后,在钝化过程中形成较多的颗粒相,导致钝化膜破碎,耐腐蚀性能降低。

热浸镀锌表面钝化技术的研究进展

随着现代工业的快速发展,金属材料面临的腐蚀问题愈加复杂。尤其是在海洋、高温高湿环境下,传统防腐蚀措施的有效性受到限制。通过分析热浸镀锌表面铬酸盐钝化技术、三价铬钝化技术及无铬钝化技术的钝化原理和优缺点,发现稀土元素因其独特的物理特性和化学特性,成为提高金属抗腐蚀性能的重要材料。稀土钝化技术在金属防腐蚀领域作为环保替代方案,正逐渐成为一个重要的研究方向,展现出广阔的应用潜力与发展前景。

热浸镀锌铝镁镀层钢板硅烷涂装性能评价

以热浸镀纯Zn镀层板为对比,对具有不同表面状态(涂油或钝化)的热浸镀锌铝镁(ZM)镀层平板及双拉变形板在汽车主机厂进行了硅烷电泳处理,随后对其硅烷膜和电泳漆膜的品质进行了评价。结果表明:ZM镀层板的硅烷涂装性能优于纯Zn镀层板;变形对纯Zn镀层和ZM镀层的涂装性能无明显影响,但表面钝化会明显降低电泳漆膜的附着力和耐蚀性。

输电铁塔热浸镀锌钢板单面锌瘤成因分析

针对输电铁塔Q235钢板热浸镀锌层单面出现的锌瘤缺陷,利用研究级正置显微镜(UMM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了锌瘤的微观结构。结果表明,锌瘤热浸镀锌层的η相内存在大量块状ζ相粒子,ζ相出现粗大柱状形态的爆发式增长。锌瘤侧的Q235钢表面存在直径为50~100μm且与锌瘤位置对应的凹坑。调查生产现场后发现,这些凹坑为氧化锈蚀坑,它们可以扩大Zn/Fe反应界面面积,增强Zn/Fe反应活性,并为ζ相的爆发式增长提供充足的Fe原子,进而导致锌瘤产生。建议实施严格的来料管理,改善钢板的储存条件,以及加强过程管控,防止严重锈蚀的钢板进入热浸镀锌生产线。

热浸镀锌板锌层缺陷影响因素及控制方法

热镀锌是一种应用广泛的金属制品表面镀层方法,具有良好的装饰效果和耐腐蚀性。然而,热浸镀锌过程中会出现一些锌层缺陷,影响产品品质和性能。因此,热镀锌钢板锌层缺陷的详细分析和优化至关重要。本研究概述了热浸镀锌工艺,包括热浸镀锌板的定义、表面预处理、连续镀锌工艺和铁铝抑制层的形成。随后对热浸镀锌板常见的主要缺陷进行了详细的分析和评估,如锌层附着力、锌层漏镀、锌层表面的亮点、锌层的耐腐蚀性和锌层的不均匀性。最后为了优化热浸镀锌工艺,提出了许多工艺优化措施,可提高热浸镀锌工艺的稳定性和产品品质,减少不合格产品的比例,提高公司竞争力和市场份额。这项研究为进一步改进和优化热浸镀锌工艺提供了有益的建议。

热浸镀Zn-11Al-3Mg镀层黑点缺陷形成机理研究

目的研究Zn-11Al-3Mg镀层黑点缺陷位置与正常位置组织特征差异,阐明黑点缺陷的形成机理,寻找导致黑点缺陷的原因,从而控制和消除黑点缺陷。方法以工业生产的Zn-11Al-3Mg镀层钢板表面的黑点缺陷为研究对象,综合运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、双束聚焦离子束显微镜(FIB-SEM)等,详细对比了缺陷位置和正常位置镀层显微组织的差异,分析了引起镀层组织差异的根本原因,揭示了Zn-11Al-3Mg镀层表面黑点缺陷的形成机理。结果Zn-11Al-3Mg镀层组织由初生Al枝晶和枝晶间第二相组成,缺陷位置和正常位置枝晶间第二相显微组织存在明显差异,宏观上表现为局部黑点缺陷。缺陷位置枝晶间第二相的平均成分与原始镀液成分接近,组织为细小的颗粒状Zn/Al/MgZn_(2)三元组织,未出现明显的Zn/MgZn_(2)二元共晶;而正常位置枝晶间第二相由大量的层片状Zn/MgZn_(2)二元共晶及少量Zn/Al/MgZn_(2)三元共晶组成。造成上述镀层组织差异的根本原因是镀后凝固过程中冷却速率不均匀。结论在镀后冷却速率局部过高的位置,在初生Al枝晶析出后,剩余液相被快速冷却至三元共晶反应温度以下,促使熔融态的镀层快速凝固,从而形成了与镀液成分相近、组织细小的枝晶间第二相。而在镀后冷却速率较低的区域,依次发生了初生Al枝晶析出、二元共晶反应、三元共晶反应,形成了不同的镀层组织。

带钢热浸镀与热处理技术及设备的发展

论述了带钢热浸镀和热处理技术及设备的发展历程和发展趋势。带钢连续热镀层产品发展历程可以划分为:以锌或铝为主的“一元金属”时代、镀“锌+铝”系列合金的“二元合金”时代和镀“锌+铝+镁”系列合金的“三元合金”时代。带钢热处理产品分为:软钢、传统高强钢、第一代超高强钢、第二代超高强钢和第三代超高强钢。相应地,汽车板生产设备也可划分为生产软钢和传统高强钢的第一阶段设备、生产第一代超高强钢的第二阶段设备,今后将进入生产第三代高强钢的第三阶段设备。

热浸镀铝硅镁涂层组织与腐蚀性能研究

利用热浸镀技术在铁基体表面制备了铝硅镁涂层,探讨热浸镀时间对涂层的影响,研究了涂层的腐蚀性能。结果表明:随着热浸镀时间的增加,铝硅镁涂层中铁铝反应层厚度呈现抛物线式增长,当Mg和Si添加量达到3%时,铁铝反应受到明显的抑制作用,反应增厚的速度较慢。3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀表明,随着Mg和Si的增加,涂层的自腐蚀电位呈现下降趋势,Al-6Mg 2Si涂层具有最低的自腐蚀电位和较小的自腐蚀电流。

锡青铜带C5111热浸镀锡的IMC层研究

文章以锡青铜C5111高精度带材的热浸镀锡生产实践为例,采用扫描电镜研究了冷却强度、热镀温度、锡液成分对镀层及IMC层薄厚的影响和工艺控制方法,分析了IMC层厚度对抗高温老化性能的影响。

输电铁塔钢制件热浸镀锌工艺优化研究

对输电铁塔传统热浸镀锌工艺进行优化,主要包括对热浸镀锌过程中的锌液温度、起吊角度以及起吊速度的研究。对经过不同工艺参数试样的热浸镀锌层进行锌层厚度测量,并按照《输电线路铁塔制造技术条件》进行均匀性和附着性试验。通过对不同影响因素的试验结果分析,锌层厚度和均匀性的变化规律相似,主要由起吊角度和起吊速度共同影响,锌层附着性主要受起吊速度的影响。在镀锌过程中选择锌液温度为440℃,镀锌结束起吊时应尽量使镀件轴线与锌液面的夹角大于45°,起吊速度常选择为2.0 m/min,可在保证锌层质量的前提下,较大程度地减小锌层厚度,降低锌耗量。工艺优化后锌层厚度较均匀,防腐性能满足相关要求。