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简述镀层ZnAlMgSiRE合金热浸镀工艺与其腐蚀机理

收藏本文 2024-03-17 点赞:12163 浏览:47636 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:钢铁广泛运用于建筑、机械、家电等行业,但是因钢铁在利用历程中易腐蚀,热镀锌可以有效地对其进行防护,延长其利用年限。为了提升镀锌层的耐腐蚀性,钢铁热镀材料已经由纯锌向锌合金方向进展。Galfan镀层(Zn-5%Al-0.1%RE)因其特有的共晶组织而体现出很好的耐腐蚀性,因而被广泛运用于热镀锌。为了进一步提升Galfan的耐腐蚀性,本试验探讨了Zn-Al-Mg-Si-RE合金镀层。试验中,通过全浸试验和电化学测试确定了Mg, Si在Zn-5%Al共晶组织中合适的添加量分别为0.3%和0.08%,以Al、Mg、Si、RE添加量分别为5%、0.3%、0.08%和0.06%作四因素四水平正交试验,结果显示Al、Mg、Si和RE最佳添加量分别为4.8%、0.38%、0.076%和0.13%。并制备出Zn-4.8%Al-0.38%Mg-0.076%Si-0.13%RE镀层,中性盐雾试验结果显示其腐蚀速度是Galfan镀层的42.02%。电化学测试结果显示其腐蚀电流比Galfan的也下降很多,由此,Zn-4.8%Al-0.38%Mg-0.076%Si-0.13%RE镀层的耐腐蚀性更加优异,有很好的工业运用前景。通过对镀层表面SEM、EDS检测发现:耐腐蚀好的最优镀层、15#镀层表面有着Zn/Al/MgZn2共晶组织,不耐腐蚀的13#没有这种组织,这是引起耐腐蚀性差别主要的理由;镀层腐蚀产物SEM、EDS检测发现腐蚀产物为双层结构,Galfan镀层表面有着对耐腐蚀性不利的ZnO,而最优镀层不有着ZnO; XRD检测结果显示:镀层耐腐蚀性的提升不是腐蚀产物不同引起的;盐雾腐蚀后镀层SEM检测显示:最优镀层表面最平整,发生的是均匀腐蚀。在试验中开发出了适合Zn-Al-Mg-Si-RE热浸镀的助镀剂和电解助镀工艺。另外开发出了适合实验室用的钢板热浸镀设备,该设备具有操作简单、自动化程度高、易制约、投资小等优点。关键词:Zn-Al-Mg-Si-RE镀层论文腐蚀机理论文中性盐雾试验论文电化学测试论文热浸镀设备论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-25

    1.1 前言11

    1.2 金属的腐蚀与防护11-14

    1.3 连续热镀锌的进展14-18

    1.3.1 世界钢带连续热镀锌进展历程14-18

    1.3.2 我国钢带连续热镀锌进展近况18

    1.4 镀层材料及合金元素对其性能影响的探讨进展18-21

    1.4.1 镀层材料探讨进展18-20

    1.4.2 合金元素对镀层性能影响的探讨进展20-21

    1.5 选题依据及作用21-22

    1.6 探讨内容22-23

    1.7 实验案例设计23-25

    第2章 三元合金热浸镀工艺探讨及耐蚀性检测25-44

    2.1 实验主要原料25

    2.2 中间合金的制备25-27

    2.3 三元合金制备27

    2.4 热镀锌设备研发27-30

    2.5 三元合金的热浸镀及热浸镀工艺30-36

    2.5.1 助镀工艺探讨30-33

    2.5.2 钢板的预处理工艺33-35

    2.5.3 三元合金热浸镀工艺探讨35-36

    2.6 三元合金镀层耐蚀性检测36-41

    2.6.1 全浸试验36-38

    2.6.2 电化学测试38-41

    2.7 镀层质量检测41-43

    2.7.1 镀层外观质量检测41-42

    2.7.2 镀层附着力检测42-43

    2.8 本章小结43-44

    第3章 Zn-Al-Mg-Si-RE五元合金热浸镀及相关检测44-54

    3.1 Zn-Al-Mg-Si-RE五元合金制备44-46

    3.2 钢板热浸镀Zn-Al-Mg-Si-RE五元合金46

    3.3 Zn-Al-Mg-Si-RE五元合金耐蚀性检测46-52

    3.3.1 盐雾试验46-50

    3.3.2 电化学检测50-52

    3.4 镀层附着性检测52-53

    3.5 本章小结53-54

    第4章 Zn-Al-Mg-Si-RE镀层腐蚀机理探讨54-64

    4.1 镀层表面SEM、EDS浅析54-57

    4.1.1 Galfan镀层SEM、EDS浅析54-55

    4.1.2 15#镀层SEM、EDS浅析55-56

    4.1.3 13#镀层SEM、EDS浅析56-57

    4.2 镀层腐蚀产物SEM、EDS浅析57-61

    4.2.1 Galfan镀层腐蚀产物SEM、EDS浅析57-58

    4.2.2 15#镀层腐蚀产物SEM、EDS浅析58-60

    4.2.3 13#镀层腐蚀产物SEM、EDS浅析60-61

    4.3 镀层腐蚀产物XRD检测61-62

    4.4 镀层盐雾腐蚀后表面形貌浅析62-63

    4.5 本章小结63-64

    第5章 最优合金制备、热浸镀工艺及镀层检测64-71

    5.1 最优合金制备64

    5.2 钢板热浸镀最优合金64

    5.3 最优镀层相关检测64-70

    5.3.1 耐腐蚀性检测64-65

    5.3.2 镀层表面SEM检测65-66

    5.3.3 最优镀层腐蚀产物SEM、EDS浅析66

    5.3.4 最优镀层腐蚀产物XRD检测66-67

    5.3.5 最优镀层盐雾腐蚀后表面形貌浅析67

    5.3.6 最优镀层截面SEM检测67-69

    5.3.7 最优镀层附着性检测69-70

    5.4 本章小结70-71

    第6章 结论与展望71-73

    6.1 结论71

    6.2 展望71-73

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