热浸Zn-Ni合金镀层技术的研究与应用

综述了近年来国内外热浸Zn -Ni合金镀层技术 (Technigalva)的研究及生产应用现状 .与常规热镀Zn层相比 ,在Zn浴中加入约 0 .0 4～ 0 .0 9%的Ni获得的镀层厚度适宜 ,外观更光亮、平滑 。

Zn-Ni-Ti热浸镀层组织及其耐蚀性

将Q235钢在450℃的Zn-Ni-Ti合金中热浸镀0.5~5 min,研究了锌池中添加0.03%~0.06%Ni和0.02%~0.04%Ti对含硅结构钢热浸镀锌层组织的影响。并通过电化学方法测试了Zn-Ni-Ti合金及其镀层在10%Na Cl溶液中的耐蚀性。研究发现,锌池中同时添加0.03%~0.05%Ni和0.02%~0.03%Ti可有效抑制Q235钢热浸镀锌时的硅反应性,合金层厚度明显减薄,其生长主要受扩散控制。而且不会形成大量的三元化合物渣滓。实验证实,添加微量Ni和Ti后,提高了锌合金及其镀层的耐蚀性。但当添加0.05%Ni＋0.04%Ti时,镀层表面质量下降,还会形成较多的溶解了约1.0%Ni的Zn-Fe-Ti三元化合物。

热浸镀锌用Zn-Ni合金凝固组织的研究

用扫描电镜、电子探针及X射线衍射等分析方法研究了Zn-0.24Ni％Ni、Zn-0．5％Ni及Zn-2％Ni三种热浸镀锌用合金在不同冷却速度下获得的凝固组织特点。结果表明：Zn-0．24％合金炉冷和空冷时的凝固组织为典型的棒状共晶，水冷时为离异共晶，合金相粒子细小且分布均匀；相同冷却速度下，Zn-0．5％Ni和Zn-2％Ni合金中的合金相粒子尺寸相当，但前者凝固组织中的合金相粒子均为8相，而后者主要为γ相粒子且数量更多。冷却速度的提高，有利于不同成分的Zn—Ni合金获得较小的合金相粒子，且分布更均匀。

ZZZZ+WSC-133.0 mm高强度密封钢丝绳研制

密封钢丝绳具有高的破断拉力,良好的弹性模量、耐腐蚀性及抗旋转性能。为满足客户需求,研究开发了ZZZZ+WSC-133.0 mm高强度密封钢丝绳,结构采用四层全密封设计,充分考虑相邻层钢丝捻角匹配和同层钢丝间的合理间隙,相邻层钢丝捻角为16.5°~18.5°,同层钢丝间隙为0.1~0.3 mm。钢丝采用热镀锌铝合金生产工艺,内层绳圆钢丝公称抗拉强度级别为1960 MPa,Z形钢丝公称强度级别为1770 MPa。研制结果表明,制绳钢丝符合相关标准要求,实测钢丝绳直径135.7~136.0 mm,偏差为2.0%~2.3%,实测整绳破断拉力20709 kN,比客户要求的最小破断拉力20571kN高138 kN。

合金元素对液相锌流动性的影响

液相锌的流动性不仅直接影响合金的铸造性能,而且还对热浸锌镀层厚度控制有着十分重要的意义。在液相锌中加入各种微量的合金元素可以提高流动性,从而改善热浸锌镀层的镀覆效果和表面质量,也能提高液相锌的压铸填充性能。为此,主要综述了用于热浸锌的常见合金元素(Pb、Bi、Sn、Sb、Al、Mg、RE、Ni)以及部分用于压铸锌合金的合金元素(Al、Mg)对液相锌流动性的影响。

Al-Cr中间合金在熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液中的扩散反应研究

以Al-Cr中间合金锭和熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液为研究对象,研究了Al-Cr中间合金锭浸入含不同质量分数Fe的630℃熔融镀液15 h的扩散反应。使用扫描电子显微镜、能谱仪分析了扩散前后Al-Cr中间合金锭组织和成分的变化,同时研究了镀液中Fe质量分数对Cr溶解度的影响。研究发现,随着镀液中的Zn、Mg、Si、Fe长时间向Al-Cr锭内部扩散,Al-Cr锭中原有的Al基体的组织转变成了与镀液成分相近的组织,原有的富Cr第二相转变成了Al-Cr-Zn-Si相和Al-(Fe,Cr)-Si相。随着Al-Cr锭中的Cr向镀液扩散,镀液中Cr质量分数升高,并在5 h后达到饱和。由于Cr和Al、Fe、Si优先形成了Al-(Fe,Cr)-Si金属间化合物,因此镀液中的Fe显著降低了Cr元素的饱和溶解度,当镀液Fe质量分数由0.10%增加至0.42%时,镀液中Cr质量分数由0.047%~0.059%减少至0.012%~0.016%。

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。

合金化热镀锌无间隙原子钢板表面白色点状压印缺陷的产生原因

使用扫描电子显微镜、能谱仪、光学显微镜等设备,对合金化热镀锌无间隙原子钢板表面白色点状压印缺陷进行分析,查明了该缺陷的产生原因。结果表明:该缺陷表面合金化不充分,平整印较多,锌层局部偏厚,部分溶锌后发现有氧化铁皮;钢板表面氧化铁皮局部偏厚,酸洗时氧化铁皮未能被完全溶解,并压在钢板表面,镀锌合金化后呈白色点状压印形貌。采用降低卷取温度的方法,可有效减小钢板表面氧化铁皮的厚度,后续钢板未再发现该类缺陷。

某公司热镀锌合金工艺分析、选择及应用

在比较和分析了国内热镀锌合金工艺配置方案优缺点的基础上,依据产品种类选择匹配了生产工艺流程,通过国内外热镀锌合金工艺和设备配置介绍,阐述了该工艺的发展方向和趋势。

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。

湿法炼锌热镀锌合金质量提升改造工程综述

湿法炼锌锌品质量提升改造过程中,重点叙述了选用一种新的生产方式即采用“母子炉”方式生产热镀锌合金,运用立式可倾倒有芯感应电炉生产合金,具有设备使用寿命长、维护成本低、作业环境好、节能环保等特点,取得了良好的经济效益和社会效益。

批量热浸镀锌工艺机理的研究现状

热浸镀锌是钢铁材料户外长效防护的最佳选择。传统的调整参数、试加合金等"试错法"难以满足现代制造业的发展,故全面、完整的热浸镀锌机理研究已迫在眉睫。针对我国批量热浸镀锌产量大、重经验轻理论、技术落后、污染严重等特点,从镀层的形成机理、镀层的合金化机理、锌浴液态特征等方面综述分析了批量热浸镀锌工艺理论的研究现状和不足,指出了基体和锌浴界面之间的相互作用、合金元素添加的可预测性、浸镀后表面粘附锌液层的结晶、锌浴液态特征等研究的重要性。建议从以下几个方面完善热浸镀锌机理:加强基材离开锌浴至冷却结晶结束这一阶段镀层组织结构的演变研究;在研究镀层合金化机理的同时,注重合金化镀层的应用推广,尤其是加强低合金高强钢的热浸镀锌研究;重视并加强锌浴表面张力、流动性、结晶特性的液态特征研究和数据积累;在形层机理研究的基础上,结合工艺参数进行镀层的预设计及镀层预控制研究。

钢基热浸镀锌的研究

简要介绍了热浸镀锌的工艺,分析了热浸镀锌时镀层的形成以及浸镀温度对镀层厚度的影响,分析了锌池合金元素对热浸镀锌的影响及硅的反应性问题。

热浸镀锌技术的研究进展

介绍了连续热浸镀锌和批量热浸镀锌工艺及其适用范围,论述了热浸镀锌层的组织和性能,分析了合金元素、钢基体化学成分、热浸镀温度和热浸镀时间等因素对热浸镀锌层组织和性能的影响,介绍了热浸镀锌技术的应用领域和研究现状,对该技术的研究方向进行了展望。

热浸Zn-Al合金镀层的研究进展

综述了近年来国内外对热浸Zn-Al合金镀层的研究,包括含Al量不同时镀层的组织与性能特点以及添加元素RE,Mg,Si的作用。介绍了Zn-5Al-RE、Zn-5Al-Mg、Zn-55%Al-1.6Si镀层和Zn-23%Al-Si镀层的组织结构、性能和防腐蚀机理及其应用场合以及Zn-Al合金镀层应用于批量热镀锌的研究与进展。

锌浴加镍对热镀锌层组织的影响

利用ＳＥＭ和ＥＰＭＡ研究了含０．２２％Ｓｉ钢板在含镍０．３％以下的几种锌浴中获得的镀层组织。研究结果表明：当锌浴含镍大于０．０７％时，ζ相层变薄而晶粒细化，ζ相柱状晶的晶间和ζ相前沿的η相中出现镍富集；当锌浴中镍含量≥０．２％，在η相中析出ＺｎＦｅＮｉ金属间化合物Γ２相的晶粒。文中还根据ＺｎＦｅＮｉ三元相图。

Al和RE对Zn-Al合金镀层组织和耐蚀性的影响

采用烘干溶剂法在Q235钢表面获得Zn-(0.02~5)%Al和Zn-5%Al-0.05%RE(质量分数)合金镀层,用光学显微镜和扫描电镜观察合金镀层的宏观形貌和表面、断面组织形貌,用能谱仪分析合金镀层的合金元素分布,分别用中性盐雾实验和全浸腐蚀实验研究合金镀层的耐腐蚀性能。结果表明,锌浴中Al的质量分数为0.02%时,Zn-Al合金镀层的光亮度最好,随着Al含量增加光亮度下降;Zn-Al基合金镀层中,从外层的η相到接近钢基体的T相中,Zn含量逐渐减少,Fe和Al含量逐渐增加;随着镀浴中Al含量增加,热浸镀Zn-Al合金镀层的腐蚀速率减小;添加稀土元素能提高Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能。

活性钢热浸锌镍合金镀层工艺与性能

热浸锌镍合金镀层技术是解决活性钢热镀锌问题的有效方法。分析了在常规热镀锌浴中加镍后,镍在镀层形成过程中的作用,以及对镀层工艺、性能的影响。结果表明,热浸锌镍合金镀层具有良好的粘附性能和耐腐蚀性能,表面光亮、均匀,减少了超厚现象,硬度和耐磨性有所提高。

添加Ti和Al对热浸镀锌层组织结构的影响

制备了Ti、Al含量不同的热浸镀锌层,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察分析了镀层的组织结构。结果表明:Ti能有效抑制镀层中ζ相的生长,降低合金相层的厚度。60 s浸镀,添加0.04%Ti时消除了镀层中ζ相分层现象;添加0.07%Ti时在ζ/η相界生成细小颗粒状T相;240 s浸镀,在ζ/η界面及η相中生成了颗粒状T相,甚至形成连续分布的T相小岛。锌浴中同时添加Ti和Al对Fe-Zn合金相生长的抑制作用加剧,短时间浸镀时就促使含铝T相在η相中生成。