不同厚度锌铝镁合金镀层的耐腐蚀性能

[目的]锌铝镁(Zn-Al-Mg)合金镀层作为一种新型高耐蚀性镀层,其厚度对耐蚀性具有显著影响。[方法]通过辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、电化学工作站等仪器测试,对比了Zn-Al-Mg合金镀覆量为80、120和180 g/m^(2)的镀锌钢(分别用ZM80、ZM120和ZM180表示)在中性盐雾环境下的耐蚀性。[结果]ZM80、ZM120和ZM180在中性盐雾试验中出现红锈的时间分别为840、1176和1512 h。三者的腐蚀过程包括钝化膜保护、锌层阻隔保护、锌层电偶保护和基体腐蚀4个阶段,其中钝化膜的保护作用与其均匀性有较大关联。ZM120和ZM180的划叉试样在不同时间段的红锈面积与未划叉试样相比无明显区别,这主要归因于Zn-Al-Mg合金镀层在破损区域形成的致密腐蚀产物有效减缓了腐蚀进程。[结论]不同厚度Zn-Al-Mg合金镀层的防腐能力不同,实际生产中可以根据应用场景选择镀层厚度合适的镀锌铝镁合金钢。

锌铝镁合金阳极在含硫化氢介质的性能研究

为验证在高温且含有硫化氢的介质中牺牲阳极的性能是否满足要求,以某浮式生产储油卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)改装项目为例,通过电化学性能试验和计算,验证锌铝镁合金阳极的性能,并研究控制阳极铸造质量的措施。试验结果表明:锌铝镁合金牺牲阳极的性能满足基本要求,可以在温度60℃、盐浓度68000 mg/L、硫化氢(H_(2)S)溶液浓度5 mg/L、pH值为8.0的污油水舱中正常工作,电容量可达794.6043 A·h/kg,理论使用寿命达20 a。

热镀锌及锌铝镁合金钢在不同大气环境下的腐蚀行为

选用热镀锌(GI)钢和热镀锌铝镁合金(ZM)钢,分别在吐鲁番、江津、青岛和万宁4种典型环境地区中进行大气腐蚀试验。通过分析镀层腐蚀后的形貌、微观组织结构和腐蚀产物成分,探究了纯Zn镀层和Zn–Al–Mg合金镀层在不同大气环境下的腐蚀行为。结果表明,在相同大气环境下服役时,ZM具有比GI更优异的耐蚀性。两者在干燥大气中的腐蚀速率都较低,在潮湿工业大气环境和近海高氯大气环境中的腐蚀速率较高,腐蚀产物以Zn(OH)_(2)、ZnO、ZnCO_(3)及Zn5(CO_(3))_(2)(OH)_(6)为主。

火焰原子吸收光谱法测定热镀锌铝镁合金镀层中铅和镉

在热镀锌铝镁合金镀层产品中,镀层中铅、镉含量是评价产品质量的重要指标,目前无相关标准方法对锌铝镁镀层中铅、镉含量进行检测。实验建立了采用火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定热镀锌铝镁合金镀层中铅、镉含量的方法。采用30%(V/V)盐酸溶解合金镀层,同时加入六次甲基四胺作为缓蚀剂保护镀层基体,合金镀层可以被完全溶解且不会腐蚀基体。在优化的仪器工作条件下,采用基体匹配法消除镀层基体元素锌对待测元素的基体效应影响,在波长217.0 nm和228.8 nm处使用原子吸收光谱法测定铅和镉。铅和镉校准曲线的线性相关系数均大于0.9995;方法的检出限分别为0.0020 mg/L和0.0010 mg/L。按照实验方法测定热镀锌铝镁合金镀层中铅、镉,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为2.4%~6.3%;加标回收率为97%~103%。

热镀锌用锌铝镁合金的制备及组织结构分析

锌铝镁合金镀层具有优异的耐腐蚀性能、较高的切口自愈性和成形性能,高纯度锌铝镁合金的生产制备成为了国内外大型钢企的研究热点。河南豫光锌业有限公司采用工频感应炉制备了Zn-2%Al-2%Mg及Zn-5%Al-5%Mg两种热镀锌用锌铝镁合金,对其组织结构及成分偏析进行分析,表明合金组织呈均匀弥散分布,且无夹杂、氧化物存在;Zn-2%Al-2%Mg凝固组织主要由初生Zn相、Zn/MgZn_(2)二元共晶组织和Zn/MgZn_(2)/Al三元共晶组织组成;Zn-5%Al-5%Mg凝固组织中出现较多粗大的Al/MgZn_(2)二元共晶体和粗大的Mg_(2)Zn_(11)相。对Zn-2%Al-2%Mg进行重熔实验,结果表明重熔后无氧化渣存在;通过对合金锭横向及纵向进行取样分析,发现铝、镁横向偏析较小,纵向偏析在0.1%左右。本文对此次锌铝镁合金制备试验的详细过程及工艺参数进行了阐述,以期为相关研究人员提供参考。

ICP-AES法测定锌铝镁合金中铝和镁

采用ICP-AES法同时测定锌铝镁合金中0.005%~10%的铝和镁,研究了样品的溶解条件,对影响测定的各种因素进行了研究,确立了最佳实验条件。结果表明铝的检出限为0.0040μg/mL,镁的检出限为0.0014μg/mL,回收率97.0%~105.0%,相对标准偏差RSD(%)小于3.00%。该方法简便、快速、准确,用于锌铝镁合金中铝和镁的炉前快速测定,结果满意。

桥梁缆索用钢丝锌铝镁合金镀层的开发进展

热镀锌铝镁镀层以Zn、Al、Mg三元合金为主,具有比纯锌和锌铝镀层更优的耐腐蚀性能。目前桥梁主缆热镀锌钢丝耐腐蚀寿命不足20年,从性能和性价比角度看,锌铝镁合金镀层是解决桥梁缆索钢丝耐腐蚀寿命不足的最佳方案。锌铝镁合金镀层钢丝性能优于市场上现有的纯锌和锌铝镀层产品。

锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能桥梁缆索技术应用研究

随着桥梁建设技术的发展,超大跨径的桥梁对缆索系统提出了高负荷、长寿命的要求,需要桥梁缆索具有高强度和高耐腐蚀性能。采用加速盐雾试验对比,锌铝镁合金镀层耐腐蚀性能是Galfan锌铝合金镀层的2.5倍以上,是纯锌镀层的5倍以上,同时锌铝镁合金镀层具有自修复涂层。对锌铝镁合金镀层钢丝缆索进行研究,重点对锚固性能、耐腐蚀性能和抗滑移性能进行研究,并进行试验验证,开发了满足桥梁缆索规范的锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能缆索。

电感耦合等离子体发射光谱法测定锌铝镁合金中铝、镁含量

采用基体匹配法绘制校准曲线和镧元素作内标校正来消除基体效应和仪器漂移的影响,建立了电感耦合等离子体发射光谱仪测定锌铝镁合金中铝、镁元素的分析方法.将方法应用于锌铝镁合金试样的测定,结果的相对标准偏差(RSD)在0.86%~2.13%之间,加标回收率为96.4%~99.6%.并与化学分析方法进行了比对,两种方法测定值吻合较好.

预镀锌铝镁合金护栏在高速公路上的应用

预镀锌铝镁合金护栏,不仅大幅提高了护栏的耐腐蚀性、抗磨性等使用寿命,而且机械加工性能优异、绿色环保,性价比较高,具有较大的实用价值,符合可持续性发展的原则。

电感耦合等离子体发射光谱法测定中铝锌铝镁合金的铝镁含量

锌铝镁产品在国外汽车工业中的应用已表现出优异的耐腐蚀性能、成形性、耐刮擦性能和涂装性能,被认为是下一代汽车用防护镀层材料。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。根据铝含量的不同可分为低铝(<5%)、中铝(5%~10%)和高铝(55%)锌铝镁3种类型。

铝和镁对锌铝镁合金凝固组织与力学性能的影响

采用扫描电镜（SEM）和万能电子试验机分析和测试了不同镁含量（1%-5%,质量分数）和铝含量（4%-8%,质量分数）锌铝镁合金的凝固组织与力学性能。研究表明：当铝含量为6%时,随着镁含量的增加,Zn-6%Al-Mg合金中的MgZn2相、二元Zn/Al和三元Zn/Al/MgZn2共晶体数量明显增加,当镁含量为3%时达到最大值。当镁含量超过3%时,出现较多粗大的Al/MgZn2二元共晶体。铝含量小于6%时,在Zn-Al-3%Mg合金中形成粗大的Mg2Zn11相和大量的Zn/Al/Mg2Zn11三元共晶体;当铝含量超过6%时,在Zn-Al-3%Mg合金中形成粗大的MgZn2相和大量的Al/MgZn2二元共晶体。当铝含量为6%时,Zn-6%Al-Mg合金的抗拉强度和硬度随着镁含量的增加呈现先增加后降低的趋势,但合金的延伸率一直下降,Zn-6%Al-3%Mg合金的抗拉强度和硬度最高。当镁含量为3%时,Zn-Al-3%Mg合金的抗拉强度、延伸率和硬度随着铝含量的增加都呈现先增加后降低的趋势,Zn-6%Al-3%Mg合金的综合力学性能最好。

热浸镀铝锌硅镁稀土合金偏析的原因分析及措施

分析了影响热浸镀铝锌硅镁稀土合金成分偏析的原因,得出结论,在合金中各元素含量一定的条件下,合金锭的锭重、锭型以及冷却方式和强度是影响合金成分偏析程度的主要因素。提出了最佳生产工艺方案,即锭模宽厚比应在8以上,雾化喷水量1.0~1.2 kg/kg合金,喷雾时间5~6 min,喷淋喷水量2.0~3.0 kg/kg合金,喷淋时间15~20 min。方案实施后,有效地控制了合金锭元素偏析,生产的铝锌硅镁稀土合金锭化学成分较为均匀,外观质量优良。

钢丝热镀锌-10%铝-3%镁-稀土合金镀层工艺

介绍了高碳钢丝热镀锌-10%铝-3%镁-稀土合金镀层工艺。给出合金成分质量分数要求:铝9.0%~12.5%,镁3%~3.5%,稀土0.03%~0.30%。助镀剂中氯化物质量浓度5~15 g/L;硼化物质量浓度30~80 g/L,表面活性剂体积分数2 ml/L。助镀剂温度60~70℃,合金液温度465~470℃。氮气抹拭保证氮气温度250~255℃,压力不小于0.02 MPa,根据钢丝走线速度调节氮气流量和压力。试生产产品镀层和表面质量符合标准要求。

X射线荧光光谱法测定锌铝镁合金中锌,铝,镁,硅,铁,钛,钙,锆和铈

通过确立仪器的测量条件并在X射线荧光仪上拟合出检测锌铝镁合金中各元素的工作曲线,建立了X射线光谱法测定锌铝镁合金中Zn,Al,Mg,Si,Fe,Ti,Zr,Ce的快速分析方法。对实际样品进行测试,相对标准偏差(RSD,n=11)在0.12%~4.8%之间。与化学分析方法比对,测试结果基本一致。方法已应用到日常锌铝镁合金样品的检测。

锌铝镁镀层中合金相与耐蚀性关系的研究进展

随着材料服役环境的恶化,Zn-Al-Mg(ZAM)镀层因其具有优良的耐蚀性而受到广泛关注。本文从合金元素入手,探讨了其对ZAM中合金相的形成乃至镀层耐蚀性能的影响及作用机制;同时通过对ZAM在大气环境中的腐蚀行为特征的归纳,从腐蚀产物的角度阐述了镀层的腐蚀机理。一般认为,MgZn_(2)作为阳极优先被腐蚀,从而产生Mg^(2+)和Zn^(2+)。Mg^(2+)可以抑制腐蚀环境pH值的升高,从而防止在高pH值条件下保护性腐蚀产物Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O向非保护性腐蚀产物ZnO转变。Zn^(2+)的产生更有利于形成保护性腐蚀产物LDH(双层氢氧化物)。但目前的研究仍存在不足,特别是对高铝含量的ZAM镀层中复杂的相结构所带来的腐蚀机理仍不明晰。这些都是未来ZAM镀层的研究重点。

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。

组织结构对锌–铝–镁合金热浸镀层耐蚀性的影响

以热浸镀Zn–3.25Al–2.35Mg和Zn–2.55Al–1.47Mg钢板为研究对象,分别采用扫描电镜、X射线衍射、辉光放电光发射光谱等方法对不同合金镀层的组织结构、物相组成、表面元素分布情况进行研究。以热镀锌层钢板作为对比,利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究不同热浸镀钢板的腐蚀行为。结果表明,锌–铝–镁合金镀层主要由共晶组织、富锌相以及少量富铝相组成。不同成分镀层的组织结构存在差异,Zn–2.55Al–1.47Mg合金镀层表面的共晶相含量高于Zn–3.25Al–2.35Mg镀层,且在镀层的浅表层存在明显的富Mg区域。Zn–2.55Al–1.47Mg镀层的耐蚀性优于Zn–3.25Al–2.35Mg镀层,说明随锌–铝–镁镀层中共晶组织含量增大,合金镀层的耐蚀性提高。

钛加入量对锌铝铜镁稀土合金组织和拉伸性能的影响

研究了钛加入量(质量分数分别为0.08%,0.12%,0.16%)对离心铸造法制备锌铝铜镁稀土合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:先析出的η-Zn相以钛作异质形核点形核长大,钛的加入改变了锌铝铜镁稀土合金的凝固方式,钛还与铝形成Al2Ti和Al1+x Ti1-x相,分布在晶界上,抑制了共晶组织的生成;随钛加入量增大,合金的抗拉强度先降后升再降,而伸长率先升后降,当钛加入量为0.12%时,抗拉强度从310MPa降到285MPa,但伸长率从加入前的4%提高到7%,提高了75%。

均匀化处理对铝锌镁钪合金组织和性能的影响

采用电导率测试、室温拉伸性能测试、扫描电镜和透射电镜分析等方法,研究了不同的均匀化处理对铝锌镁钪合金组织和性能的影响。结果表明:铸态铝锌镁钪合金为过饱和固溶体,合金元素在晶界偏析,形成了富锌、镁的非平衡共晶T相和富铁、硅、锰的杂质相;当均匀化温度为350℃,过饱和基体析出平衡相η-MgZn2;随着均匀化温度的升高,非平衡共晶T相逐渐溶入基体,电导率下降,晶内析出大量Al3(Sc,Zr)粒子,合金的热加工性能提高;470℃×12h是试验合金较适宜的均匀化制度。