论文部分内容阅读
热浸镀技术广泛应用于钢铁行业,目的是为了防止钢板腐蚀,由于热浸镀镀层良好的耐腐蚀性和成本低廉的特点。该技术被普遍认可。但是传统的镀锌层受到耐腐蚀性的限制,在过去的十年里,开发了许多优良的镀层。 在许多优良的镀层中,Zn-5%Al-RE(Galfan镀层)和Zn-55%Al-l.6%Si(Galvalume镀层)吸引了越来越多的研究者,由于其优良的耐腐蚀性,所以被广泛使用,并实现了工业化。但由于其知识产权,受外国专利保护,迫使国内的科研工作者研究新型镀层来改变现状。 由于前期已经对Zn-5%Al体系进行了研究,并开发了锌基Zn-Al-Si-Mg-RE五元合金镀层,相对于Galfan镀层,耐腐蚀性提高了2.38倍。为了提高镀层的热浸镀层耐腐蚀性,在最近的研究中,开发了Zn-55%Al体系的镀层。 首先,通过中性盐雾试验和电化学测试确定了Mg、RE在Zn-55%Al-1.6%Si中合适的添加量分别为1%和0.2%,并通过SEM、EDS、XRD分析表明,Mg对提高耐腐蚀性起重要作用,它具有细化晶粒和枝晶,减少晶间疏松,强化晶界的作用,同时Mg2Zn11相能减缓腐蚀进程,而添加镁后镀层腐蚀产物分布均匀,腐蚀类型为均匀腐蚀;RE的加入具有细化富铝相的作用,使腐蚀产物分布均匀;但是RE含量过高,镀层生成的稀土富集相造成耐腐蚀性下降。 Al、Mg、RE的添加量以55%、1%和0.2%为参考点作三因素四水平正交试验,结果显示Al、Mg和RE最佳添加量分别为54%、1.2%和0.21%。进而确定最佳工艺条件为Zn-54%Al-1.2%Mg-1.6%Si-0.21%RE,中性盐雾试验结果显示耐蚀性最好的2#镀层比上Galvalume(Zn-55%Al-1.6%Si)镀层,其腐蚀速度降低了56.52%。电化学测试结果显示其腐蚀电流比Galvalume的也下降很多,因此,铝基Zn-Al-Si-Mg-RE五元合金镀层的耐腐蚀性更加优异,显示了很好的工业应用前景。 为了进一步分析镀层耐腐蚀性提高的原因,通过对耐蚀性较好的2#镀层、耐蚀性不好的12#镀层进行SEM、EDS检测,结果表明,2#镀层表面存在Mg2Zn11相,并且在热浸镀过程中有均匀的镀层结构,腐蚀产物分布均匀,而12#镀层虽然表面存在Mg2Zn11相,但组织发生了枝晶偏析,因此耐腐蚀性下降,而且腐蚀产物出现一些裂痕。XRD检测结果显示:2#和12#镀层腐蚀产物相类似;盐雾腐蚀后镀层SEM检测显示:2#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热浸镀铝基Zn-Al-Mg-Si-RE合金的覆盖剂,其作用是有效地防止合金液的氧化。