镀层厚度对热纯锌板及热基锌铝镁板抗石击腐蚀性能的影响

采用抗石击试验和中性盐雾试验,对比研究了不同镀层厚度热镀锌(GI)板以及热基锌铝镁(ZM)板的抗石击腐蚀性能。结果表明:ZM板镀层硬度大于GI板镀层,GI试样的石击坑深度均大于50μm,而ZM120和ZM275试样的石击坑深度平均值分别仅为22.1μm、23.0μm;经过1176h中性盐雾试验后,GI275与GI1200石击试样表面红锈面积分别达到50%及10%,ZM120及ZM275石击试样表面无红锈;当镀层厚度相同时,ZM板的耐蚀性明显优于GI板,且同种镀层试样的耐蚀性随镀层厚度增加而提升;ZM板镀层中的Mg可有效缓冲表面薄液膜的pH,降低OH-含量,进而抑制ZnO生成,镀层腐蚀产物主要是致密的Zn5(OH)8Cl_(2)·H_(2)O,可形成物理屏障,并作为电子绝缘体阻止电化学腐蚀反应的进一步进行。

拉伸应变对锌铝镁镀层裂纹及耐蚀性的影响

锌铝镁镀层钢板作为重要的耐蚀材料,在使用过程中需要进行各种加工变形,研究变形量对镀层形貌及耐蚀性能的影响至关重要。本文以镀层重量为275 g/m^(2)的Zn-1.6%Al-1.4%Mg镀层钢板为研究对象,进行10%、20%的拉伸应变,扫描电镜(SEM)和金相(OM)观察镀层形貌显示裂纹宽度和密度随着拉伸应变量的增长而升高,10%应变试样裂纹宽度为9.5μm,而20%应变时裂纹宽度达到15.4μm,两者均有部分裂纹贯穿镀层达到基板,含有MgZn2相更多的二元共晶相成为裂纹的起源。电化学试验和中性盐雾试验表明,随应变量增大,镀层腐蚀电流增大,腐蚀失重加大,盐雾试验出红锈时间缩短。裂纹加速了腐蚀初期电化学反应进程。

热基锌铝镁镀层钢切边初始腐蚀机理和保护性能研究

以低铝低镁型Zn1.5Al1.1Mg热基锌铝镁镀层板为研究对象,采用SEM、EDS、XRD等方式,明确了低铝低镁锌铝镁镀层板其切边的初始腐蚀机制,并通过SEM、XRD对浸泡实验和循环腐蚀实验后的试样其切边处的腐蚀产物种类和形貌进行分析,研究锌铝镁镀层对其切边处的保护性能。结果表明:锌铝镁镀层其切边是由纯Zn相、Zn-MgZn_(2)二元共晶、Zn-MgZn_(2)-Al三元共晶3种组织构成;含有MgZn_(2)相的三元共晶和二元共晶在锌铝镁切边的腐蚀初期通常作为腐蚀萌生点,进而扩展到整个镀层;在锌铝镁镀层切边的长期腐蚀过程中,Zn元素起到主要保护作用,游离的Zn^(2+)通过形成碱式碳酸锌[Zn_(5)(OH)_(6)(CO_(3))_(2)]和碱式氯化锌[Zn_(5)(OH)_8Cl_(2)·H_(2)O]在镀层切边处堆积,阻碍腐蚀介质的纵向扩展,当其转变为多孔氧化锌时,镀层保护失效,切边受到破坏。

国内外锌铝镁镀层钢板的研究现状及未来市场前景

与镀锌板和镀锌铝板相比,锌铝镁镀层产品具有高耐蚀性、切边保护性和加工成形性,可以取代传统钢板,因此锌镁铝镀层钢板有更好的应用前景。本文介绍了国内外和国外相关车企锌铝镁镀层钢板的产品标准,并介绍了国内外钢铁企业对锌铝镁镀层钢板的开发情况。阐述了锌铝镁镀层钢板在公路、建筑、汽车、光伏光热、彩涂板、家电方面的应用实例,展望了锌铝镁镀层钢板的发展前景。

镀后冷却速度对铝锌镀层表面凝固行为的影响

为研究镀后冷却速度对铝锌镀层锌花尺寸、表面及截面形貌与结构等凝固行为的影响,探讨锌花形成及凝固机制,用热浸镀模拟试验机模拟不同镀后冷却速度下的铝锌镀层(55%Al-43.4%Zn-1.6%Si)(质量分数,下同),采用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察镀层表面和截面的微观形貌及元素分布。结果表明:随镀后冷却速度增大,铝锌镀层组织细化,镀层表面锌花尺寸明显减小,二次枝晶间距缩小,金属间化合物层厚度降低,表面缩孔尺寸变小。随冷却速度提高,凝固形核方式由单一的钢基镀层界面形核转变为钢基镀层界面和镀层表面同时形核,富Al固溶体相形核率提高导致镀层表面锌花尺寸变小。

光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品开发

包钢锌铝镁产线改造后,对光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品进行了开发和试制。开展了锌铝镁产品镀层的组织结构分析、锌铝镁镀层产品的中性盐雾试验以及镀层表面缺陷分析和控制研究。分析结果表明包钢锌铝镁镀层产品其镀层组织是由富Zn相、Zn/MgZn_(2)/Al三元共晶相和Zn/MgZn_(2)二元共晶相构成,Al、Mg元素在镀层中均匀分布;中性盐雾试验表明包钢生产的锌铝镁镀层产品具有良好的耐腐蚀性能、加工成形性能以及切口自愈能力。试制结果表明包钢锌铝镁产线工艺控制稳定,锌铝镁镀层产品实现了稳定批量生产,产品的合格率达到95.33%,成材率达到了97.84%,各项性能均满足技术条件要求。

锌铝镁板表面硫脲改性水性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化膜的耐蚀性能研究

为探究硫脲改性水性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化膜对锌铝镁镀层耐蚀性能的影响,以水性丙烯酸树脂-有机硅烷作为主要成膜物质,添加不同含量的硫脲复配出无铬钝化液,对锌铝镁镀层进行复合钝化。采用Nano ZS90型纳米粒度仪测试硫脲的粒径大小,采用Nicolet 6700型傅立叶红外光谱仪(FTIR)测试硫脲的结构,通过全浸试验、电化学测试和中性盐雾试验,分析复合钝化膜的耐蚀性能,并探究了硫脲含量对复合钝化膜腐蚀速率的影响。结果表明:硫脲对锌铝镁镀层的耐蚀性起到了缓蚀作用,但是硫脲含量过多,会使钝化膜的缓蚀性下降,对比了3种不同硫脲添加量,当钝化液中硫脲的质量分数为0.5%时,锌铝镁镀层的耐蚀性最优。硫脲与水性丙烯树脂-有机硅烷发生了交联作用,腐蚀后与金属形成配合物,形成了致密的网状结构,提高了膜层的致密性,从而降低了膜层的腐蚀速率。

铝锌硅合金镀层的耐热性研究

为了解决铝锌硅合金镀层在不同环境中的极限使用温度,研究镀层的耐热性,在200~500℃保温不同时间后,观察表面外观形貌变化,采用SEM和EDS分析镀层截面组织演变和元素成分变化规律。研究表明:铝锌硅合金镀层板在不超过300℃环境中,可以长期使用,镀层组织无明显变化,可以保证镀层的耐腐蚀性能;使用环境温度超过300℃后,铝锌硅合金镀层中的Fe含量直线上升,形成Al-Zn-Fe金属化合物,镀层组织合金化,表面裂纹、鼓泡明显,导致镀层失效。

锌铝镁镀层钢丝抗滑移性能测试及螺栓预紧力分析

通过锌铝镁合金镀层钢丝及锌铝合金镀层钢丝主缆的索夹抗滑移试验,测得锌铝镁合金镀层钢丝-索夹界面的摩擦因数为0.26,与锌铝合金镀层钢丝-索夹界面的摩擦因数相差不大,可满足相关规范要求。根据高强度钢丝的泊松比推导了主缆在应力状态下的直径变化,推算出桥面架设过程中索夹螺栓预紧力的衰减。结果表明,主缆轴力的增加对主缆直径的影响较大,会使螺栓预紧力产生约10.5%的衰减。

锌铝镁镀层汽车钢板CMT焊接性能研究

为了研究锌铝镁镀层钢板焊接性能,本文介绍了对DC53D+ZM钢板进行CMT焊,并在焊后进行力学性能分析、显微观察及硬度测试,为实际汽车生产过程中锌铝镁镀层钢板的使用及焊接状态的选择提供参考。

热浸镀锌铝镁钢板镀层组织及腐蚀性能研究

锌铝镁镀层钢板比普通的镀锌钢板具有更加优异的耐腐蚀性能,本研究利用热镀锌模拟器在实验室制备了热浸镀锌铝镁合金镀层钢板,利用扫描电子显微镜SEM观察了镀层表面及截面的微观组织,利用能谱EDS进行了微区成分分析;利用电子探针EPMA对镀层的表面及截面进行了元素分布分析,利用盐雾试验方法对锌铝镁镀层钢板的耐腐蚀性能进行了研究,利用X射线衍射分析了镀层及镀层盐雾试验腐蚀产物的物相组成。结果表明,热浸镀锌铝镁镀层钢板比普通镀锌板具有更加细致的组织,镀层主要由MgZn2与含Al富锌相构成的共晶相和MgZn2组成,另外还存在一些粒状富铝相和块状富锌相,Zn-Al-Mg镀层比普通镀锌板具有更强的耐腐蚀性能,最后分析了锌铝镁镀层钢板的耐盐雾腐蚀机理。

锌铝镁镀层在NaCl体系中的腐蚀行为

为探讨铝、镁合金元素含量对于锌合金镀层组织及其在NaCl体系中腐蚀行为的影响,采用SEM、XRD等试验方法,研究了铝、镁成分对锌合金镀层显微组织和物相组成的影响,采用极化曲线、交流阻抗测试技术,研究了Z6A3 M、Z1.6A1.6 M锌铝镁镀层在NaCl体系中的腐蚀行为。结果表明,锌铝镁镀层的腐蚀电位与纯锌镀层(GI)相当;Z6A3 M、Z1.6A1.6 M、GI的极化阻力分别为1 305、1 163、520.7Ω.cm2,锌铝镁镀层极化阻力较GI高出约1倍;Z6A3 M、Z1.6A1.6 M、GI的Warburg参数分别为0.001879、0.001496、0.01416 S/s0.5,锌铝镁镀层Warburg阻抗较GI高出约1个数量级;盐雾试验条件下,GI相对耐蚀性为1时,Z6A3 M、Z1.6A1.6 M相对耐蚀性分别为5.6、5.9,锌铝镁镀层相对耐蚀性约为GI的6倍;铝、镁提高锌合金镀层耐蚀性的原因在于降低了锌的溶解速度和降低了扩散速度。

锌铝镁镀层钢板的研究进展

介绍了近年来锌铝镁镀层钢板的发展情况,综述了其镀层结构特点及性能的研究进展,探讨了锌铝镁镀层钢板的应用前景。锌铝镁镀层钢板具有相似的镀层结构,其表面具有纳米特征。锌铝镁镀层钢板的耐蚀性是镀锌钢板的4倍,且具有自愈性,优良的耐膜下腐蚀性、成形性和焊接性能,是一种新型长寿命、能源资源节约型钢铁材料。

机械镀锌-锰、锌-铝-锰合金工艺及镀层的耐蚀性能

为了获得性能良好的含锰合金镀层,以机械镀锌和机械镀锌铝工艺为基础,通过调整活化剂和促进剂的种类及用量,开发了机械镀锌锰合金工艺。利用该工艺可在钢基表面获得不同配比的锌锰及锌铝锰合金镀层,对镀层进行了5%NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验及全浸加速腐蚀试验,并与机械镀锌层进行了对比。结果表明,各种配比的锌锰合金镀层的耐蚀性能优于机械镀锌层,且其耐蚀性随着锰含量的增加而增加;锌铝锰合金镀层的耐蚀性能比镀锌层提高数十倍。

钢丝热浸双镀锌-铝稀土合金镀层的组织性能研究

通过热浸双镀工艺在不同钢丝基体上制得了锌-铝合金镀层,对镀层的形貌、耐蚀性能、显微硬度等进行了分析测试。研究表明,采用高碳钢为基体所得的镀层主要由粒状胞状组织组成;而低碳钢基体上的镀层则由层片状组织构成,同时前者具有较好的耐蚀性能。

机械镀锌及锌铝复合镀层性能研究

采用自行设计的活化促进剂制备了不同机械镀镀层,即锌(325目与500目)及锌铝(5%)复合镀层,对镀层进行了5%NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验、镀层的附着力性能检测与扫描电镜观察表面形貌和截面结构分析.试验结果表明:同等条件下,500目锌粉镀层耐蚀性优于325目锌粉镀层,锌铝复合镀层耐蚀性优于镀锌层,钝化后的镀层耐腐蚀性明显强于未钝化镀层;制备的机械镀锌、锌铝镀层附着力均符合标准.同时对耐蚀性的原因作了推测分析.

冷却速度对锌铝镁镀层组织及耐蚀性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电化学工作站、中性盐雾试验等手段研究了3种不同冷却速度(5℃/s、10℃/s和20℃/s)对锌铝镁镀层组织及耐蚀性能的影响。结果表明:热浸镀获得锌铝镁镀层截面组织由块状富Zn相、Zn-MgZn2二元共晶相和细小的Zn-MgZn2-Al三元共晶相组成;随着冷速的提升,锌铝镁镀层表面富锌相的晶粒尺寸逐步减小;冷速10℃/s下获得的锌铝镁镀层断面中的富锌相尺寸较小;冷速10℃/s下获得的锌铝镁镀层的耐蚀性较好。

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。

锌-铝-稀土合金镀层中稀土含量的测定

介绍用偶氮氯膦—mA分光光度法测定锌 -铝 -稀土合金镀层中的稀土量。该测定法稀土量在 0～ 1mg L范围内符合比尔定律 ,相对误差小于 2 .4 % ,加标回收率可达 97.6 %～ 99.4 % ,用于锌 -铝 -稀土合金镀层中稀土的测定 ,有良好的准确性和重现性。

热镀锌铝镁镀层的切边保护性能和耐腐蚀机理

采用SEM观察了成分不同热镀锌合金镀层的微观结构和镀层腐蚀后的表面形貌,用电化学和循环腐蚀试验分析镀层钢板的腐蚀行为和耐蚀性能,并用XRD分析镀层表面腐蚀产物的相组成。结果表明:热镀锌铝镁镀层中Al、Mg及Zn2Mg相的存在可以使镀层表面形成稳定的化合物,降低电化学试验时镀层的电流密度和溶解速度;镀层中的共晶相可以使Mg元素在镀层中均匀分布,从而抑制阴极反应;镀层腐蚀后形成的Zn5(OH)8Cl2·H2O和Zn6Al2(OH)16CO3·4H2O是不溶性的胶状腐蚀产物,可以有效隔断镀层与外界物质间的电子传输。腐蚀初期,Zn2Mg优先溶解,为腐蚀产物提供足够的Mg元素,部分Mg元素进入Zn的腐蚀产物中,形成Zn5(OH)8Cl2·H2O和Zn4CO3(OH)6·H2O。而Al3+和Mg2+的存在可以降低镀层中Zn4CO3(OH)6·H2O脱水形成无保护作用Zn O的趋势,增加Zn5(OH)8Cl2·H2O和Zn6Al2(OH)16CO3·4H2O等腐蚀产物的量,且Zn5(OH)8Cl2·H2O和Zn4CO3(OH)6·H2O填充于腐蚀缝隙中可以进一步阻止腐蚀的发生,使得镀层表面获得更低的电位,因而对阳极的分层扩散驱动力变小,降低切边部位在长期腐蚀中的溶解情况,提高镀层的耐蚀性能和切边保护性能。