硅含量对热浸镀Zn-40%Al合金层凝固组织及耐蚀性的影响

为了改善Zn-40%Al合金热浸镀层的性能,在Zn-40%Al合金中加入了Si,研究了不同硅含量对Zn-40%Al合金镀层凝固组织及耐蚀性的影响。结果表明:当硅含量在0.5%～1.5%时,随着硅的增加,镀层凝固组织中的铝硅共晶组织不断增多,富铝相晶粒不断被细化,富铝枝晶相排列越来越规则,镀层的耐蚀性不断增强;当硅达到2.0%时,镀层会出现漏镀缺陷;硅的加入能在镀层表面形成具有优良腐蚀性的Al3.21Si0.47,有利于镀层耐蚀性的提高。

Zn-5%Al合金热浸镀层微结构及其防腐机理研究

分析了 Zn- 5 % Al合金热浸镀层的结构及成分 ,发现该镀层中存在着特殊的纳米晶粒和非晶态结构。这种微结构的过渡层和内镀层非常耐蚀 ,成功地减小了晶间腐蚀的速度 ,显示了 Zn- 5 %

Ti含量对热浸镀Zn-Al-Ti合金镀层形貌和性能的影响

为了研制新型热镀锌合金,提高镀层性能,本研究在锌液中加入不同含量的Ti,配制成Zn-0.5Al-x Ti(x=0、0.03%、0.05%、0.07%、0.10%和0.12%,质量分数)合金镀浴,并在低碳钢板上进行了施镀。用光学显微镜、显微硬度计和全浸腐蚀实验对镀层的形貌和性能进行了表征。结果表明,添加适量Ti能有效减少锌灰、浮渣、锌瘤和镀层厚度,提高镀层的表面质量。随着Ti含量增加,镀层表面光洁度先降低后升高,镀层表面晶粒尺寸先减小后增大,镀层显微硬度和腐蚀速率先增加后减小再增加。当Ti含量为0.07%时,镀层的厚度较薄,镀层的光洁度、硬度和耐蚀性较好。

Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响

采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)、电化学测试等手段研究了Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响。结果表明:Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的腐蚀速率分别为Zn-5Al合金镀层的44.8%和39%;在Zn-5Al合金镀层中添加Mn、Ti,促进了Al在过渡区的集聚,使含Fe2Al5过渡层的厚度增大;添加Mn使Zn-5Al合金镀层中的共晶组织细化,而添加Ti则使共晶组织粗化,但此时共晶Al相已与钢基体连续融合;Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的自腐蚀电流密度均比Zn-5Al合金镀层的小,具有更好的耐蚀性。

Si含量对热浸镀Zn-15% Al层组织的影响

为了解合金浴中Si含量对低Al含量的热浸镀Zn-Al层组织的影响,将Q235钢浸入不同Si含量的Zn-15%Al合金浴中浸镀不同时间,制备了热浸镀Zn-15%Al层。利用扫描电镜、能谱仪等观察镀层形貌结构、分析镀层成分,研究了Si含量对镀层组织的影响。结果表明:Zn-15%Al合金镀层分为Fe-Al界面反应所形成的金属间化合物层和由富Al枝晶和枝晶富Zn相组成的自由层;少量的Si就能强烈地抑制Fe-Al反应,使化合物层减薄,并使自由层晶粒细化;随Si含量的增加,化合物层由Fe2Al5相和FeAl3相向Fe-Al-Si三元化合物4相转变;化合物层厚度随Si含量的增加总体呈减薄趋势,但略有波动;合金浴中含Si时,化合物层主要受扩散控制,其厚度呈抛物线生长规律。

硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织和耐蚀性的影响

将Q235钢置于不同硅含量的Zn-20%Al熔池中浸镀不同时间,并将浸镀样品置于中性盐雾腐蚀试验箱中腐蚀,利用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪观察镀层的组织结构和腐蚀产物,研究了硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织及耐腐蚀性的影响。结果表明：随着熔池中硅元素的增加,合金层中周期性层状组织逐渐消失;添加少量的硅就可以强烈抑制铁铝之间的反应,减薄镀层的厚度;当硅含量增加到0.8%时,中间合金层由FeAl3相向Fe-Al-Si三元化合物τ4相转变;硅的加入可以使腐蚀环境下的镀层表面形成一层致密的化合物Al3.21Si0.47,较大程度地隔绝腐蚀环境,提高镀层耐腐蚀性。

无铵助镀条件下热浸镀Zn-0.05%Al合金镀层的组织结构

采用无铵助镀工艺对基体进行预处理,分别在450℃的纯锌浴和Zn-0.05%Al合金浴中制备了镀层,借助SEM、EDS等分析对比了两种锌浴中镀层的形成和微观组织结构,探讨了无铵助镀条件下Zn-0.05%Al合金浴中Al对镀层形成过程及组织结构的影响。结果表明:无铵助镀条件下锌浴中添加0.05%Al可显著提高镀层的外观质量并使镀层厚度减薄;随着浸镀时间的延长,最终两种锌浴中制备的镀层均由ζ_1、ζ_2、δ和η相组成。0.05%Al的添加可以降低镀层中合金相层的厚度,在镀层形成的初始阶段抑制了ζ相的生成和长大,延迟了ζ相的分层;0~300 s浸镀时,两种锌浴中合金相层的生长速率主要受扩散速度控制,Zn-0.05%Al合金浴中浸镀时间≤30 s时,合金相层的生长速率受界面反应速度控制。

热浸镀速率对铜导线表面Pb40Sn60合金镀层组织和力学性能的影响

为了改善铜导线的可焊性和耐蚀性,采用热浸镀技术在铜导线表面制备了Pb40Sn60合金镀层,分析了不同热浸镀速率下Pb40Sn60合金镀层的微观组织、相成分及力学性能。结果表明,Pb40Sn60合金镀层由α和β两相组成,且α相比β相的相对量较多。随着热浸镀速率的增大,铜导线热浸镀Pb40Sn60合金镀层的厚度增厚,其结晶形态由片层状和等轴状逐渐转变为树枝状。热浸镀过程对铜导线会产生消除加工强化的作用,随着热浸镀速率的减小,热浸镀Pb40Sn60合金镀层铜导线的强度显著降低,延伸率变化较小,铜导线基体的硬度呈略微降低的趋势,镀层硬度亦呈减小的趋势。提高热浸镀速率,有利于镀层的结晶与生长;反之,降低热浸镀速率,有利于消除铜导线基体的加工硬化。

钢件双镀ZAM合金镀层的组织及耐蚀性

为在钢件上获得高耐蚀性的Zn-6Al-3Mg(ZAM)合金镀层,利用双镀方法,将Q235钢经过常规批量镀锌方法预处理后,先在450℃纯锌浴中预镀3~30 s,然后于并排放置的450℃的Zn-6Al-3Mg合金浴中浸镀5~120 s,利用扫描电镜-能谱仪和电化学分析研究了预镀时间和浸镀时间对双镀ZAM合金镀层组织及耐蚀性的影响。结果表明,双镀ZAM合金可获得表面质量优良的合金镀层,其组织由Fe_(2)Al_(5)-Zn_(x)层、FeAl_(3)-Zn_(x)+Z(液相凝固组织)层及合金凝固层组成。在ZAM合金浴中浸镀10 s后,预镀锌形成的Fe-Zn化合物层就已被完全侵蚀,转变成FeAl_(3)-Zn_(x)+Z层,它能在镀层中稳定存在,其厚度随预镀锌时间的延长而增加。同时,在钢基体与镀层界面上会形成很薄的Fe_(2)Al_(5)-Zn_(x)层。Fe_(2)Al_(5)-Zn_(x)和FeAl_(3)-Zn_(x)+Z层的厚度均不随浸镀时间的延长而增加。此外,电化学分析证实,双镀ZAM合金镀层耐蚀性明显优于纯锌镀层。通过双镀法获得的这种具有FeAl_(3)-Zn_(x)+Z层的高耐蚀的ZAM合金镀层将为钢件新镀层开发奠定基础。

硅酸钠溶液的模数对Zn-5%Al镀层上硅酸盐转化膜的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了经不同模数(SiO_2:Na_2O=2.0,3.0,3.5,4.0,4.5)硅酸钠溶液处理的热浸Zn-5%Al镀层表面硅酸盐转化膜的形貌和结构,并根据电化学交流阻抗(EIS)研究了膜层的耐蚀性。结果表明:与未处理的热浸镀Zn-5%Al试样相比,钝化后的试样耐蚀性有较大的提高,且模数为4.0时的膜层透明,表面均匀平整,膜层阻抗达到204.22 kΩ·cm^2,耐蚀性最高;而模数为2.0时的膜层表面有较多的裂纹,耐蚀性最低。硅酸盐转化膜主要由硅酸锌、铝硅酸盐和二氧化硅、铝氧化物/氢氧化物、锌氧化物/氢氧化物组成,根据膜层分析对Zn-5%Al镀层硅酸盐转化膜的成膜机理进行了讨论。