锌铁合金镀层铬酸盐黑色钝化膜的光电子能谱研究

用X光电子能谱 (XPS)结合Ar+刻蚀技术研究了Zn Fe合金镀层 (Fe <1wt% )铬酸盐黑色钝化膜的组成随深度的变化。结果表明 :钝化膜层和过渡层厚度分别为 16 0nm和 2 40nm ;钝化层的组成基本上是均匀的 ,含有Cr,O ,Zn ,Ag ,Cu ,Fe ,S等元素 ;从Ar+刻蚀曲线的组成恒定区求得膜层主要元素相对浓度约为 32 .2 4at %Cr ,6 3.2 6at%O ,4.5 0at %Zn。

保温时间对锌铁合金镀层热冲压钢开裂行为的影响

通过表面镀锌铁合金的22MnB5基板在热冲压前炉内保温时间的变化,研究了热冲压后的镀层和基体裂纹形貌及镀层相结构的变化,探讨了保温时间对锌铁合金镀层热成形钢微观结构和开裂行为的影响。结果表明:随保温时间的延长,扩展到基体的裂纹长度变短,保温360 s时无裂纹扩展到基体;镀层主要由Zn含量较高的Γ-Fe3Zn10和Fe含量较高的α-Fe(Zn)组成;随保温时间的增加,部分Γ相转化为α-Fe(Zn)相,镀层中α-Fe(Zn)固溶相的比例增多。

X射线荧光光谱法测定锌铁合金镀层铁含量的影响因素探讨

采用理学Simultix14型X射线荧光光谱仪测定锌铁合金镀层铁含量时,发现有部分试样的检测结果与国家标准推荐的方法存在较大差异,经验证,该设备不适用于低镀层量的试样和高强钢试样。实验从X射线荧光光谱仪(XRF)的检测原理、锌铁合金板的平整度、合金层结构、试样表面镀层均匀性、表面粗糙度及表面后处理等方面探讨了影响X射线荧光光谱法测定锌铁合金镀层铁含量准确性的原因。结果发现,实验用X射线荧光光谱仪的检测原理决定了该设备只适用于镀层质量大于40g/m2的试样;试样不平整时,检测结果偏大;试样的合金层结构(钢种)、镀层均匀性及表面粗糙度也会影响检测结果的准确性;而试样表面后处理(L处理)对检测结果无影响。该设备适用于镀层质量较大的平整的软钢试样。

稀土铈对锌铁合金镀层耐蚀性的影响

研究了铈盐对电沉积锌 铁合金镀层耐蚀性的影响,通过失重法、浸泡实验、电化学腐蚀参数的测量,得出在镀液中添加一定量的铈盐能显著改善镀层的耐蚀性能。扫描电镜测定镀层表面形貌的结果表明,定量铈盐参与下,可获得更加致密的镀层,这正是提高镀层耐蚀性的原因。

热冲压温度对锌铁合金镀层热成形钢裂纹的影响

对锌铁合金镀层热成形钢加热到880℃保温240S,转移到热冲压试验机上在750℃、650℃、600℃、550℃温度下进行热冲压U形件。利用扫描电镜( SEM)对U形件底部、弯角和侧壁处镀层和基体裂纹分布情况及形貌进行观察和研究。结果表明:750℃温度下热冲压,延伸到基体中的裂纹最大处长达56μm,550℃温度下热冲压,裂纹均止于镀层与基体结合处,未出现扩展到基体的裂纹;延伸到基体的裂纹长度随着热冲压温度的降低逐渐变短;通过控制热冲压温度可以减少热成形零件的微裂纹,同时可以避免镀层裂纹延伸到基体。

提高X荧光的L谱线法测定锌铁合金镀层铁含量精密度的讨论

采用X射线荧光的L谱线法测定锌铁合金镀层铁含量时,检测精密度(重复性、再现性)和火焰原子吸收光谱法相比没有提高,而且有时候还会超限。为了提高X射线荧光法测定锌铁合金镀层铁含量检测结果的精密度,实验室运用六西格玛DMAIC和精益运营方法来进行攻关,分别研究了电流电压、测量时间、设备点检(内循环水、PR气体、真空度)、漂移校正、样品清洁、人员操作对锌铁合金镀层铁含量检测精密度的影响。

环氧有机涂层对锌铁合金镀层耐蚀性的影响

利用腐蚀浸泡实验、失重法和交流阻抗谱分析等方法研究了环氧有机涂层对Q235钢电镀锌铁合金镀层耐蚀性的影响。结果表明,Q235钢基体、Q235+Zn–Fe合金镀层试样和Q235+Zn–Fe合金镀层+环氧有机涂层试样在5%NaCl溶液中浸泡504 h后,腐蚀速率分别为0.068 0、0.040 0和0.018 0 mm/a。涂覆环氧有机涂层至少能使锌铁合金镀层的防腐性能提高2倍,从而延长基体材料的使用寿命。

锌-铁合金镀层三价铬黑色钝化工艺的研究

采用正交试验法对锌-铁合金镀层三价铬黑色钝化工艺进行优化,并研究了工艺参数对钝化膜外观和耐蚀性等影响。根据实验结果优选锌-铁合金镀层三价铬黑色钝化工艺。该工艺含有氯化铬、硝酸、硼砂、镍盐和磷酸根,采用有机羧酸作配位剂。该工艺能获得外观均匀黑亮、附着力良好的膜层,中性盐雾试验出白锈时间大于96 h。

合金化热镀锌IF钢板表面短白条缺陷产生原因及演变机理研究

使用扫描电子显微镜、能谱仪等设备,分析了一种合金化热镀锌IF钢GA外板表面短白条缺陷的产生原因,同时对热卷表面的黑线缺陷、板坯表面的渣孔缺陷进行了分析。结果表明:短白条缺陷形成的直接原因与Al_(2)O_(3)夹杂有关,根本原因为板坯表面的渣孔缺陷。由于炼钢吹氩气泡大,且镇静时间较短,部分携带有Al_(2)O_(3)夹杂的氩气泡来不及上浮至表面,停留在钢中未被去除,在经过轧制延伸并镀锌后,在钢板表面形成短白条缺陷。讨论了该缺陷的演变机理,提出通过改善吹氩方式,采用更多尺寸较小的氩气泡,能更好地去除微小夹杂物,同时降低板坯渣孔的发生率。

热镀纯锌、锌铁合金及锌铝镁镀层的耐蚀性分析

为明确热镀纯锌板、锌铁合金板、锌铝镁板之间的相对耐蚀性,供后续切换锌铝镁板提供数据参考,采用SEM观察了3种镀层截面微观形貌以及磷化后表面微观特征,通过中性盐雾试验对比了不同种类镀层钢板、同种镀层不同镀层质量钢板试验后的失重情况以及平均腐蚀速率。结果表明:磷化后的锌铁合金板耐蚀性与纯锌板相当,锌铝镁板具有最好的耐蚀性,相对耐蚀性约是前2者的6.5倍;与50 g/m^(2)的纯锌板和锌铁合金板相比,采用35 g/m^(2)镀层质量的锌铝镁板可具有较高的耐蚀性。

机械研磨电镀锌-铁合金镀层及其耐蚀性的研究

在电镀锌-铁合金镀层的过程中施加机械研磨作用,制得机械研磨电镀锌-铁合金镀层。采用扫描电子显微镜观察了镀层的微观形貌,并采用电化学试验研究了镀层在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:与普通锌-铁合金镀层相比,机械研磨电镀锌-铁合金镀层的组织结构致密,晶粒达到了纳米晶尺寸,耐蚀性更好。

氯化钾滚镀锌关键技术的开发研究

在氯化钾滚镀锌槽中间加隔板将其分成两个滚镀锌槽。第一镀槽中的亚铁杂质视作镀液的有效成分,将镀锌改为镀锌铁合金。第二镀槽切断了亚铁杂质的主要来源,用于制备高质量的镀锌层。钢铁件在第一镀槽中镀锌铁合金制备底镀层,然后在第二镀槽中镀锌得到面镀层,从而消除了铁杂质对氯化钾镀锌的不良影响,克服了传统工艺镀层出现滚桶眼子印和钝化困难等技术缺陷。本工艺无需处理氯化钾镀锌槽中的铁杂质,解决了用双氧水氧化处理法导致镀液性能下降的问题。结果表明:所制备的镀锌铁合金与镀锌组合镀层的耐蚀性高于传统的镀锌层。本工艺镀液维护简单,镀液和镀层性能优于传统工艺,具有良好的应用前景。

以锌铁合金为底层的仿金电镀全套工艺及其故障排除

以锌铁合金作仿金镀底层取代铜底层能消除氰污染,取代亮镍底层,光亮度与防护性能与之相当,但其生产成本显著降低。以此为基础,详细讨论了仿金镀全套工艺效果、故障排除方法,得到了实用的技术参数。

基板表面锈蚀对热镀锌及锌铁合金化镀层的影响

利用表面局部锈蚀的无间隙原子钢(IF钢)冷轧板,在IWATANI热镀锌模拟器上进行了退火及热镀锌模拟,研究了基板表面锈蚀对退火、热镀锌(GI)与锌铁合金化(GA)镀层的影响。结果表明,在800℃、N_(2)+5%H_(2)的气氛中连续退火之后,锈蚀被还原成晶粒细小、结构疏松、彼此之间存在大量微孔的还原铁。在热镀锌时,还原铁与锌液发生快速扩散,使镀层内出现锌铁合金相,降低了锌液流动性,从而当试样经过气刀时,影响了镀层厚度的控制,使得锈蚀位置的GI镀层局部偏厚。镀层合金化之后,锈蚀位置的GA镀层形貌与正常镀层完全不同,镀层平且厚,最终在GA镀层表面表现为白色斑点缺陷。

硫酸盐Zn-Fe合金镀层耐蚀性能研究

采用扫描电镜和X-射线衍射方法，研究了纯Zn和Zn-Fe合金［含Fe 0.2%～0.8%(wt)］镀层的结构和表面形貌；利用电化学综合测试仪研究了纯Zn和Zn-Fe合金镀层的极化电阻和腐蚀电流。结果表明：Zn-Fe合金镀层表面较纯Zn镀层表面光亮，晶粒更为细小；Zn-Fe合金镀层的极化电阻更高而腐蚀电流较纯Zn镀层显著减小；Zn-Fe合金择优取向生长面为(002)，纯Zn的择优取向生长面为(100)。

合金化热镀锌钢板表面暗条纹分析

使用扫描电子显微镜、能谱仪、激光诱导击穿光谱仪、电子背散射衍射仪等设备,分析了一种合金化热镀锌钢板表面暗条纹缺陷的产生原因。分析结果表明:暗条纹处平整印较少,合金化不充分,基板中发现皮下夹渣。皮下夹渣的存在导致缺陷处与正常处在轧制时变形不均匀,局部凸起并蹭上脏污,合金化后锌铁扩散不充分,平整后平整印较少,形成暗条纹形貌。通过改进RH生产工艺,提高钢水过热度,有效改善了该缺陷。

Zn-Fe合金镀层耐蚀机理研究

本文通过SEM和x -射线衍射及镀层的线性极化技术研究Zn -Fe合金镀层 (含Fe 0 2～0 7% )

羟基石墨烯镀层封闭剂的性能研究

为了提高锌镍合金等镀层的耐腐蚀性能,开发了一种羟基石墨烯封闭剂,包括纳米硅溶胶、水性硅烷聚合物、羟基石墨烯、消泡剂、流平剂。采用羟基石墨烯作为改性材料,羟基石墨烯上的羟基能与硅溶胶以及硅烷聚合物中的羟基发生缩合反应,从而显著提高封闭膜的性能。镀件按GB/T 10125-1997"人造气氛腐蚀试验盐雾试验"进行中性盐雾试验,镀层不出现白色腐蚀物的时间分别为:镀锌层360 h,锌铁合金镀层460 h,锌镍合金镀层1200 h,氯化钾无氰镀镉层10000 h。