热浸镀Al-Zn-In-Si和Al-Zn-Sn-Si镀层的耐腐蚀性能及微观组织研究
硅对热浸镀Zn-Al镀层组织及性能影响的研究
硅对热浸镀Zn-Al镀层组织及性能影响的研究热浸镀锌铝技术结合了热浸镀锌和热浸镀铝的优势,与热浸镀锌相比具有更加优良的耐蚀性和高温抗氧化性,与热浸镀铝相比则具有成本低、耐磨性好和粘附性强的特点。
在锌铝熔池中添加微量元素,可以改善镀层组织结构,提高镀层性能。
为了解熔池中的微量元素硅对镀层组织及性能的影响,本文将不同含量的硅分别添加至Zn-20%Al熔池和Zn-50%A1熔池中,浸镀不同时间获得镀层样品。
对铝含量较高的Zn-50%A1镀层进行高温抗氧化性试验,而对铝含量相对较低的Zn-20%A1镀层进行中性盐雾腐蚀实验。
利用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪等设备观察镀层的组织结构,分析物相组成和氧化、腐蚀产物。
硅对热浸镀Zn-20%A1镀层的影响实验表明,镀层分为两层,内层是与基体相邻的Fe-Al相中间合金层,外层是富铝枝晶相和枝晶间富锌相构成的自由层。
熔池中添加0.1%的硅便可以使中间合金层厚度急剧减薄。
当熔池内的Si含量低于0.1%时,镀层中均有周期性层状组织形成。
当熔池内Si含量增加至0.8%时,中间合金层中的FeA13相转变为Fe-AI-Si 三元化合物T4相。
盐雾腐蚀试验结果表明,腐蚀环境下的镀层表面有一层致密的化合物A13.21Si0.47和腐蚀产物Zn0.63AI0.37(OH)2(CO3)0.185·H2O形成,起到隔绝腐蚀环境、提高镀层耐腐蚀性的作用。
熔池中Si含量低于1.5%时,镀层的耐腐蚀性能随着Si含量的增加而逐渐提高;而当硅含量高于1.5%时,镀层表面质量变差,镀层的耐腐蚀性逐渐变差。
硅对热浸镀Zn-50%A1镀层的影响实验表明,熔池中未添加或添加不超过0.2%的硅时,镀层中均有周期性层片结构产生,该结构由浅灰色的FeA13相和深黑色的Zn-A1相交替排布构成,且平行于基体与熔池的界面。
周期性层片结构的产生需要充足的孕育时间,浸镀时间达到孕育期时中间合金层边缘的FeA13相不断剥落,并向自由层中扩散,逐渐形成层片状;而当浸镀时间过长时,层片状的FeA13相又会逐渐破碎,呈游离状分布于镀层中,周期性层片结构消失。
热浸 Zn-Al 合金镀层的助镀工艺和显微组织特征
热浸 Zn-Al 合金镀层的助镀工艺和显微组织特征贺志荣;刘继拓;周超;刘琳;樊鹏斌【摘要】In this paper ,the characteristics of the fluxing process and the performance evaluation index of the hot-dip galvanizing Zn-Al alloy coatings are expounded .The microstructures and their forming processesof the hot-dip Zn-Al alloy coatings on the steel are described .The effectsof the common elements of Si ,Mn, and P,etc.in the steels on the formation of intermetallic compounds in the hot-dip Zn-Al alloy coatings are an-alyzed also.Finally,the research directions of the hot-dip Zn-Al based alloy coatings in the future are pointed out .%简述了热浸Zn-Al合金镀层的助镀工艺和性能评价指标特点，论述了钢材热浸镀Zn-Al合金镀层的组成及形成过程，分析了钢中Si、Mn、P等常存元素对Zn-Al合金镀层中金属间化合物形成的影响，指出了热浸Zn-Al系多元合金镀层今后的研究方向。
【期刊名称】《陕西理工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】6页(P5-9,33)【关键词】Zn-Al合金;热浸镀;助镀工艺;镀层组织;镀层形成【作者】贺志荣;刘继拓;周超;刘琳;樊鹏斌【作者单位】陕西理工学院材料科学与工程学院，陕西汉中723003;陕西理工学院材料科学与工程学院，陕西汉中723003;陕西理工学院材料科学与工程学院，陕西汉中723003;陕西理工学院材料科学与工程学院，陕西汉中723003;汉中锌业有限责任公司，陕西勉县724203【正文语种】中文【中图分类】TG174.443热浸镀锌是钢铁防腐的重要工艺。
Al_Zn合金热镀层的化学组成与电化学腐蚀行为研究
A l2Zn合金热镀层的化学组成与电化学腐蚀行为研究3O n Chem ical Com po siti on and E lectrochem ical Co rro si onB ehavi ou r of the A l2Zn A lloy Ho t2D i p Coating张长桥 王微山(山东工业大学化学工程系)Zhang Changqiao W ang W eishan(Shandong U n iversity of T echno logy)[摘要] 在制备不同合金成分的热镀A l2Zn合金镀层基础上,于不同介质条件下对其进行了有关电化学的测量。
可知含铝量5%和55%的两种样品具有良好的防腐性能,而含铝量约在25%左右的防腐性能最差。
从所得到的电化学参数分析证实了上述差别。
这三种典型成分的特殊性,说明了防腐性能与铝含量并不呈线性关系,而可能与合金镀层的结构、腐蚀产物相联系。
关键词 A l2Zn合金 热浸镀工艺 电化学测试 耐腐蚀性[Abstract] T he electrochem ical param eters of ho t2di p A l2Zn alloy coating of differen t al2 loying com ponen ts have been m easu red in several m edium s1Tw o sam p les con tained5%and55% alum in ium have a good co rro si on2resistance1T he resu lts show that the relati on betw een co rro2 si on2resistance and alum in ium con ten t of alloy is no t linearly1 Keywords A l2Zn alloy ho t2di p techno logy electrochem ical m easu rem en t co rro si on2re2 sistance1 引言 金属表面热镀铝锌合金,综合了纯锌、纯铝镀层各自的优点,具有良好的防腐蚀性和较好的阴极保护性能。
热浸镀锌铝镁镀层微观组织试验
物流流程优化学习培训本次培训介绍本次培训的主题是“物流流程优化学习培训”，旨在帮助学员深入理解物流流程优化的概念，掌握物流流程优化的方法和技巧，提升物流效率，降低物流成本，提升企业的竞争力。
培训内容包括物流流程的基本概念，物流流程优化的目标和原则，物流流程优化的方法和技巧，物流流程优化的实践案例等。
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本次培训将于2024进行，培训时间为两天，共计16个学时。
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希望通过本次培训，学员能够掌握物流流程优化的基本概念和方法，能够在实际工作中有效地进行物流流程优化，提升企业的物流效率和竞争力。
也希望大家能够在培训过程中，结识更多的同行，分享经验，共同进步。
以下是本次培训的主要内容一、培训背景在全球化的大背景下，物流行业的发展日益迅猛，物流企业在竞争中面临着巨大的压力。
物流流程优化作为提升企业核心竞争力的重要手段，越来越受到企业的重视。
然而，许多企业在物流流程优化方面存在着诸多问题，如流程不畅、效率低下、成本偏高等。
为了帮助企业解决这些问题，提升物流效率，降低物流成本，我们特别推出了本次“物流流程优化学习培训”。
二、培训目的本次培训旨在帮助学员深入理解物流流程优化的概念，掌握物流流程优化的方法和技巧，提升物流效率，降低物流成本，提升企业的竞争力。
具体目的如下：1.使学员掌握物流流程的基本概念和组成部分。
2.使学员明确物流流程优化的目标和原则。
热浸镀铝锌镀层电化学腐蚀行为的的研究
摘要热浸镀Al-Zn合金镀层已广泛应用于钢铁制品的一种防腐保护。
从国内外目前主要采用的钢铁制品的铝锌合金镀层产品看，55%Al-Zn-Si体系的合金镀层被证明具有良好的防腐蚀性能，特别是美国伯利恒钢铁公司开发的已商品化的55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层防腐效果尤佳。
本论文在分析文献的基础上，在前期摸索国外商品热浸镀55%Al-Zn-Si镀层的结构和制备工艺的基础上，采用自制的热浸镀装置和工艺，对Q235钢的热浸镀铝镀层和55%Al-Zn合金镀层进行了表征和电化学腐蚀性能、机理等方面的研究，并着重从钢的表面处理方式、热浸镀工艺（预热温度、浸镀温度及冷却方式等）及添加稀土元素等因素研究了镀层形貌、组成与其耐蚀性能的影响关系。
主要结论如下：1. 采用自制的热浸镀装置和工艺可以制备出合适的铝镀层及与国外商品热浸镀55%Al-Zn-Si合金镀层成分相似的产品；2、自制的热浸镀铝锌合金镀层产品的组成、结构及形貌对其腐蚀性能有一定的影响；3、通过电化学手段对自制的55%Al-Zn-Si镀层在3.5%NaCl腐蚀介质中的腐蚀演变规律的研究表明，55%Al-Zn-Si镀层在腐蚀过程中，表面形成的致密氧化铝保护层及Al自身的高耐腐蚀可以有效提高235钢基体的耐腐蚀性能，说明镀层的保护效果明显。
4、Q235钢的前处理方式不同，对热浸镀铝镀层的形貌和耐蚀性性能有极大的影响。
在长期浸泡腐蚀实验中，冷水漂洗的钢基热浸镀铝锌镀层要比热水漂洗的钢基热浸镀铝锌镀层具有更好的耐蚀性能。
5、预热温度为640℃和650℃，浸镀温度为640℃时，镀层具有较高的耐蚀性能和较长的腐蚀寿命，过高或过低的预热温度对镀层的耐蚀性能均有不良的影响；水冷方式制备的铝锌合金镀层的耐蚀性能要明显好于空冷方式制备镀层的耐蚀性能。
6、在热浸镀工艺过程中加入一定量的稀土能有效改善热浸镀产品的结构、形貌及其腐蚀性能。
适量添加稀土，能明显抑制镀层的针孔，使镀层表面更加平整光亮，耐腐蚀性能更好。
热浸镀55%al-zn合金镀层钢板的镀层结构及防腐蚀机理
热浸镀55%al-zn合金镀层钢板的镀层结构及防腐蚀机理热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板是一种具有优良性能的防腐材料，它通过在钢板表面形成一层具有三种不同组成的合金，具有出色的耐腐蚀性能。
下面将介绍热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的镀层结构及其防腐蚀机理。
热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的镀层结构：热浸镀55%Al-Zn合金镀层主要由四层组成，从钢基体到表面分别为钢基体、铁锌相、锌-铁相和Al-Zn合金相。
- 钢基体：钢基体是热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的基础材料，为了保证镀层与钢基体的结合力，钢板表面需要进行去毛刺、除油和预热等处理，以保证镀层的附着力和均匀性。
- 铁锌相：铁锌相是热浸镀55%Al-Zn合金镀层的第一层，主要由铁和锌组成。
这一层主要是用来提供一种界面，帮助后续的锌-铁相层和Al-Zn合金相层与钢基体的附着力。
- 锌-铁相：锌-铁相是热浸镀55%Al-Zn合金镀层的第二层，由铁与锌形成的合金组成。
锌-铁相层在镀液退火过程中生成，具有均匀的分布和致密的组织结构，是整个镀层中最坚固的部分。
- Al-Zn合金相：Al-Zn合金相是热浸镀55%Al-Zn合金镀层的最上层，由铝和锌组成。
这一层的组织结构相对松散，并且在镀液中的铝含量较高。
Al-Zn合金相中的铝具有良好的阳极保护特性，能够提供更好的耐腐蚀性能。
热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的防腐蚀机理：热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板通过形成一层具有多种组成的合金镀层，实现了防腐蚀的目的。
其防腐蚀机理主要包括以下几个方面：- 阻隔作用：Al-Zn合金相中的Al和Zn元素具有良好的阻隔作用，可以防止氧气、水分和其他腐蚀介质侵蚀钢基体。
这种阻隔作用可以有效延缓腐蚀的发生，提供长期的防护效果。
- 合金保护作用：Al-Zn合金相中的铝元素具有良好的阳极保护特性，可形成致密的被动保护膜，阻止氧气和水分直接接触钢基体，减少电化学腐蚀反应的发生。
钢表面热浸镀AlZnSi合金镀层防腐蚀技术研究
钢表面热浸镀AlZnSi合金镀层防腐蚀技术研究作者：王文闻严彪来源：《有色金属材料与工程》2017年第03期摘要：创新性地采用了热浸镀二次助镀工艺，对常用型钢试样表面进行防腐蚀处理，如镀Zn，镀AlZnSi合金，镀ZnRe及镀AlZnSiRe合金.对热浸镀处理后的型钢试样进行拉伸试验，对其组织形貌进行观察，对其力学性能进行测试.另外，在实验室条件下进行模拟酸雨试验和盐雾试验，对各类镀层的耐腐蚀性能进行研究，并与工业镀Zn件的耐蚀性进行对比研究，进而对其使用寿命进行预测.结果表明：热浸镀工艺对型钢的力学性能无不利影响，两种镀层防腐蚀性能优秀，AlZnSi合金镀层对钢材表面的防腐蚀性能卓越，而AlZnSiRe合金的防腐蚀性能更佳.关键词：热浸镀； AlZnSiRe合金镀层；二次助镀；防腐性能中图分类号： TG 179文献标志码： AAnticorrosion Technology Research for Hotdip AlZnSiAlloy Coating on Steel SurfaceWANG Wenwen，YAN Biao（School of Material Science and Engineering， University of Tongji， Shanghai 200092，China）Abstract： The supplementary secondary hotdip technology as an innovative technique was used to carry out anticorrosion treatment of the common steel surface，such as galvanizing，hotdip AlZnSi alloy，hotdip ZnRe and hotdip AlZnSiRe alloy.Tensile tests were performed on the hotdip treated specimens，and the microstructure and the mechanical properties of the treated samples were investigated.Moreover，the salt spray test and simulated acid rain test were carried out in laboratory conditions，and anticorrosion performance of the specimens was researched accordingly.Then the comparative analyses were made among different kinds of hotdip specimens and industrial galvanized samples.The estimated lifetime of different kinds of coatings are forecasted by comparative analysis.The result shows that the hotdip technologoy has no negative impact for the mechanical property for steels.All the coatings have positive anticorrsion performance.The performance of AlZnSi coating is excellent，and the AlZnSiRe coating is even better.Keywords： hotdip coating； AlZnSiRe alloy coating； secondardy assistant electroplating；corrosion resistance热浸镀涂层是一种常用的金属腐蚀防护技术，与电镀、化学镀相比，热浸镀可获得较厚的镀层.较厚的镀层作为防护涂层，其耐腐蚀性能和抗氧化性能较普通钢板有较大的提高.作为镀层产品中的主要代表产品，AlZn合金镀层兼有Zn镀层的阴极保护功能和Al镀层的耐蚀性及抗高温氧化性，性能优异的热浸镀高Al含量AlZn合金镀层日益成为镀层领域的重要研究对象[1].自1967年美国伯利恒公司开发出55%Al43.4%Zn1.6Si%合金[2]（%为质量分数，下同），商业名称Galvalume的镀层产品以来，55%Al体系的镀层产品的需求不断地增加，热浸镀55%AlZnSi合金是一种优良的钢制品涂层保护材料，它的耐腐蚀性和抗高温氧化性能俱佳，且成本较低，已成为各国的研究热点[3].55%AlZn合金热镀钢板是由镀层化学成分由55%Al，43.5%Zn和1.5%Si组成[4]，是在热镀Al和热镀Zn钢板的基础上开发成功的.它既具备了镀Al钢板优良的耐大气腐蚀性、耐热抗氧化性，又具备了镀Zn钢板优良的电化学保护性，使切口及划痕不易腐蚀生锈，并且具有优秀的附着力和柔性.采用不同的基材，可以生产不同用处的板材[5].成本也相对较低，而且产品表面质量几乎可与电镀Zn产品媲美，因而在汽车、建筑、家电等行业得到了越来越广泛的应用.2010年已超过1 500万t，市场需求巨大[6].第3期王文闻，等：钢表面热浸镀AlZnSi合金镀层防腐蚀技术研究有色金属材料与工程2017年第38卷1试验1.1试样制备为研究镀层的性能，制备了热浸镀AlZnSiRe合金试样ZR1和热浸镀AlZnSi合金试样ZAS1ZAS6[7]，优化了热浸镀工艺流程，并创新性地使用了二次助镀（第2次为助镀Zn层）.优选的工艺流程如下：基底材料—表面预处理（除氧化物）—助镀槽—烘干—二次助镀—热浸镀AlZnSi（Re）合金—后处理—检测—成品.经过大量热浸镀试验发现，浸镀试样的平均镀层厚度主要与镀Zn、镀AlZnSi（Re）合金的工艺参数有关.试样平均镀层厚度通过磁性材料测厚仪测量，在热浸镀试样上任取3点，取算术平均值.表1为板钢、圆钢管及角钢的平均镀层厚度和对应的工艺参数.其中，设定的表面预处理工艺参数：热的高锰酸钾碱溶液（除油）+10%的稀盐酸溶液（除氧化物）.设定的二次助镀工艺参数中，优选的第1次助镀工艺为：助镀液18%NH4Cl+7%ZnCl（%为体积分数），pH为4.0～5.0，温度为80～90 ℃；在120 ℃下烘干10 min；第2次助镀Zn时需要有较快的搅拌速度，优选的二次助镀Zn温度460～640 ℃，时间30～300 s.对于热浸镀不含Re的AlZnSi合金工艺，助镀Zn时间≥180 s；对于含有Re的工艺，助镀Zn时间≤30 s[8].优选的AlZnSi合金的热浸镀工艺：浸镀温度620～640 ℃，浸镀时间30～120 s，Fe表面合金流速20～30 cm/s[9].板钢、圆钢管和角钢的镀层厚度与处理工艺的关系相仿.比较ZR1和其他试样，可以更直观地看到，Re元素的存在明显缩短了AlZnSi合金的浸镀时间，浸镀温度也较低[10].比较ZAS2和ZAS3可以初步推断，在较低的镀Zn温度下可以得到较厚的镀层.1.2试样盐雾试验1.2.1试样盐雾试验的取样用于腐蚀的热浸镀试样包括板钢、圆钢管和角钢，3种试样各1枚.取腐蚀400 h的板状试样典型区域切成长条状及小方片状.长条状试样直接用于表面形貌观察，小方片状试样用于结构分析和截面的镀层形貌分析.盐雾腐蚀400 h后的表面形貌见图1，点蚀立体形貌见图2，截面腐蚀形貌见图3.试验选取400 h，是因为其正处于腐蚀中期阶段的中间段；圆钢管、角钢与板钢试样具有基本相同的腐蚀趋势，且板钢试样较易取小样.1.2.2试样镀层厚度的测试0～600 h腐蚀阶段，镀层厚度测试的所有腐蚀时间点包括0，16，25，40，64，86，105，144，150，200，250，300，350，400，450，500，550和600 h.每个腐蚀时间段结束后，把试样取出、烘干，然后用磁性材料测厚仪在试样上任取3点进行厚度测量（角钢，有1点必须接近转角）.取算术平均值，得到平均镀层厚度，并对照时间节点作图，得到实际镀层厚度随腐蚀时间的变化曲线，如图4所示.1.3试样防腐处理后的力学特性拉伸试验执行标准：GB/T 228—2002，拉伸试验试样尺寸见图5.拉伸试样经拉伸试验后的形貌见图6.2结果与分析2.1盐雾试验结果分析样有相似的厚度变化情况：试验中存在腐蚀临界点，临界点左侧试样厚度始终高于初始厚度，为生长物累积阶段；临界点右侧试样厚度开始低于初始厚度，镀层总体进入持续腐蚀减薄阶段.对AlZnSi合金试样而言，若镀层厚度过大，如ZAS1试样，镀层的侵蚀严重，镀层过厚反而会影响耐腐蚀性能；若镀层厚度过小，如试样ZAS6，镀层则会过早蚀尽；450 h后，试样ZAS4和ZAS5的镀层厚度波动小，表明其镀层厚度腐蚀损失少，其中，最少的是试样ZAS5，表明其镀层厚度最佳.盐雾试验结果得出，AlZnSi合金镀层在盐雾介质中的耐腐蚀性能主要取决于镀件表面形成的钝化膜的稳定性，而与镀层的厚度无直接关系.由图2可知，各试样的防腐蚀能力从高到低依次为ZR1>ZAS5>ZAS4>ZAS1>ZAS3>ZAS2>ZAS6，与图1中厚度损失情况所反映的结果基本吻合.图3为ZR1，ZAS1，ZAS4的板钢样品腐蚀400 h后某一微区的形貌，试样ZR1中深灰色的腐蚀产物均匀地镶嵌到镀层一定厚度的地方，这是其他镀层所没有的形貌，镀层底部有绵延裂纹出现；ZAS1样品的点蚀集中，点蚀区域周围镀层底部有明显绵延的裂纹；对于ZAS4，深灰色的腐蚀产物渗入浅灰色的喷涂层内部，填补了原喷涂层内部一定深度的空隙，但是，该侵蚀过程远不及ZR1镀层均匀，ZAS4镀层内部没有绵延的裂纹.可以推断，对热浸镀AlZnSi合金试样而言，镀层厚度较大时（镀层厚度>40 μm），为疏松镀层.镀层在一定程度疏松时有利于腐蚀产物的附着生长，有助于镀层表面钝化膜形成，如ZAS4；但镀层过于疏松时，由于腐蚀产物与镀层本身的结合力较弱，当疏松镀层的本体侵蚀殆尽时，生长的腐蚀产物可能大量脱落，如ZAS1；Re元素具有细弥组织，已镀部分将使浸镀液中的自由原子趋向于均匀地附着堆积，因而可以形成均匀的组织缺陷，明显提高了腐蚀进行的平稳度，减慢了镀层被深入侵蚀的速度，缓解了厚镀层因内应力深层裂纹而可能带来的严重侵蚀现象，所以相比ZAS1，ZR1的腐蚀过程更为平缓且镀层减小量较小.2.2拉伸试验及断口分析2.2.1拉伸试验2.2.2断口形貌对比分析原始钢材试样断口的SEM照片见图7和图8.可以看出，试样最初的断裂起源于表面的缺陷处，韧窝的存在表明原始钢材塑性较好，属Q235钢正常的拉伸断口[11].热浸镀后，钢材的断裂方式发生改变，尽管最初的断裂起源于表面的缺陷处，但由于表面镀层的作用，断裂形式变为层状撕裂（图7）.从断口终断区高倍率SEM照片可以看出，热浸镀后试样断口的韧窝依然存在，表明其仍然属于塑性断裂，与原始钢材相比，韧窝增多、细密，断裂阻力变大.2.3与工业镀Zn板的防腐蚀性能试验研究对比2.3.1144 h盐雾试验盐雾试验得到的每个时间点的试样质量变化情况如图9所示.由图9可知，镀AlZnSi （Re）合金试样的防腐蚀性能较其他试样均有明显改善，质量没有减少，反而增加，说明在盐雾腐蚀中，AlZnSi合金镀层可以钝化腐蚀表面，甚至可以产生附着于镀层上的钝化层.图10为各试样在144 h盐雾试验后的表面腐蚀形貌.可以看出，工业镀Zn件出现大量腐蚀白区，镀AlZnSiRe合金试样仅出现腐蚀白点，且镀AlZnSiRe合金试样的腐蚀形貌较镀AlZnSi合金试样美观[12]，说明镀AlZnSiRe合金试样在盐雾试验中的耐腐蚀性能明显优于工业镀Zn试样和实验室镀Zn试样.2.3.2144 h酸雨试验在实验室条件下，采用1∶10的醋酸水溶液对试样进行加速腐蚀试验，以模拟酸雨对镀层性能的影响.由图11可知，与盐雾结论不同的是，镀AlZnSi合金时，酸雾腐蚀会出现偶然的质量锐增与锐减.这可能是由于酸性环境下，对于不含Re的AlZnSi合金镀层，增加了镀层与基体间的间隙腐蚀，并蚀去了镀层与基体的结合层.而腐蚀产物却填充于原先结合层的位置导致了质量增加，当结合层彻底侵蚀，镀层脱落，填充产物也随之消失，质量出现骤减.而Re的加入降低了镀层的电极电位，减弱了酸性环境下出现的间隙腐蚀，保持了AlZnSi合金镀层的优良防腐性能[13].出现了大面积的严重酸蚀；而加了Re之后，酸蚀明显改善，不再出现大面积的严重酸蚀，说明Re对于试样在酸性条件下的耐蚀性能具有明显的改善作用[14].而AlZnSi合金镀层相比纯Zn镀层，明显延后了出现大面积严重酸蚀（从40～64 h延后至105 h），而当加入Re 后，在144 h内都未出现可见的酸蚀现象，此时的状态仅相当于不含Re的AlZnSi合金镀层40 h酸蚀的状态.3结论（1）由于AlZnSi合金镀层能形成附着性好、致密度高的氧化膜，在盐雾介质中的耐蚀性主要取决于镀件表面形成的钝化膜的稳定性，镀层厚度的变化对性能指标的影响不大（2）对于添加Re的型钢试样，由于Re对组织的改善，使侵蚀行为更均匀平缓，因此具有较为稳定的腐蚀性能.（3）热浸镀AlZnSi（Re）合金生产工艺对钢材的屈服强度和塑性断裂方式影响不大，热浸镀后，钢材的极限强度和伸长率均有不同程度的提高，AlZnSi（Re）合金热浸镀处理工艺对钢材的力学性能无不利影响.（4）工业镀Zn开始出现严重酸蚀出现在40 h左右，而实验室镀Zn为64 h.根据国标GB/T 10125—2012，相当于自然环境下分别为0.6年和0.96年的使用寿命；根据美标ASTM B117，相当于在海岸边分别1.7年和2.7年的使用寿命或在自然暴露下分别5.1年和8.1年的使用寿命.镀ZnRe合金试样在盐雾环境下，Re元素并未明显改善仅镀Zn试样的腐蚀性能；在酸性条件下，稀土元素对于试样酸性条件下的耐蚀性能具有明显的改善作用，对于含Re的Zn镀层，86 h的腐蚀状态相当于工业镀Zn的25 h状态，其寿命相当于工业镀Zn的3.4倍.AlZnSi镀层，开始严重酸蚀出现在105 h左右.根据国标GB/T 10125—2012，相当于自然环境下1.6年的使用寿命；根据美标ASTM B117，相当于在海岸边4.4年的使用寿命或在自然暴露下13.1年的使用寿命，是纯Zn镀层寿命的1.64～2.60倍.AlZnSiRe合金镀层，在盐雾腐蚀中，AlZnSiRe合金镀层可以钝化腐蚀表面，甚至可以产生附着与镀层上的钝化层.Re元素的加入，降低了镀层的电极电位，减弱了酸性环境下出现的间隙腐蚀，保持了AlZnSiRe合金镀层的优良防腐性能.144 h的状态仅相当于不含Re的AlZnSi 合金镀层没出现严重酸蚀的105 h醋酸盐雾腐蚀试样的状态，寿命约为不含Re的AlZnSi合金镀层的1.4倍.参考文献：[1]邢文国，孟宪兴，冯维春，等.55%AlZn合金熔体结构的从头算研究[J].航空材料学报，2014，34（2）：6-10.[2]赵骏.钢板热浸镀55%AlZn合金镀层的组织及其形成过程[J].材料保护，2012，45（5）：21-23.[3]张平平，马瑞娜，周宗才，等.热浸镀Zn6Al3Mg合金镀层组织结构与性能研究[J].金属制品，2014，40（6）：26-30.[4]陈海瑞，彭浩平，苏旭平，等.热浸镀Galvalume熔池流动与传热的数值模拟[J].材料热处理学报，2015，36（1）：223-228.[5]王征，刘平，刘新宽，等.铜热浸镀铝扩散层生长动力学模型[J].功能材料，2015，46（2）：2080-2083.[6]陈斌锴，袁训华，张启富.热浸镀55%AlZn合金镀层钢板的镀层结构及防腐蚀机理[J].腐蚀与防护，2009，30（1）：16-18，21.[7]岳崇锋，江社明，刘昕，等.热镀锌钢板成形后镀层脱落原因分析[J].材料热处理学报，2014，35（12）：210-215.[8]蒋鸣，李国喜，刘常升，等.非调质N80钢热浸镀55%AlZn合金助镀剂的研究[J].腐蚀科学与防护技术，2008，20（1）：47-50.[9]李华飞，郑家，俞敦义.钢板热浸镀55%AlZn合金新工艺[J].新技术新工艺，2001（1）：39-42.[10]解凯，贺志荣，刘继拓，等.Ti含量对热浸镀ZnAlTi合金镀层形貌和性能的影响[J].材料热处理学报，2014，35（S2）：175-179.[11]蒋鸣，李国喜，刘常升，等.非调质N80钢热浸镀55%AlZn合金显微组织及性能的研究[J].表面技术，2007，36（5）：4-7.[12]曾根生.输电杆塔结构新型防腐镀层的生产工艺研究[J].山西建筑，2015，41（14）：85-87.[13]主沉浮，魏云鹤，于萍，等.Galvalume在不同介质中腐蚀产物的形貌和成分分析对比及其对耐蚀性能的影响[J].材料工程，2003（8）：20-22.[14]郭军，吴元康.热浸镀铝低碳钢的力学性能和耐腐蚀性能研究[J].机械工程材料，1995，19（5）：20-22.有色金属材料与工程第38卷第3期NONFERROUS METAL MATERIALS AND ENGINEERINGVol.38No.32017。
热浸镀55%al-zn合金镀层钢板的镀层结构及防腐蚀机理
热浸镀55%al-zn合金镀层钢板的镀层结构及防腐蚀机理热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板是一种广泛应用于建筑、汽车、家电和机械设备等领域的防腐蚀材料。
该镀层具有优异的防腐蚀性能和耐候性能，能够有效延长钢板的使用寿命。
其镀层结构和防腐蚀机理如下：一、镀层结构热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的镀层由纯Al层和Al-Zn合金层组成。
镀层的厚度通常为20-40μm，涂层的颜色为银灰色。
镀层在钢板表面形成了一层密封的保护膜，有效阻隔了氧气和水分的侵入，从而起到防腐蚀的作用。
二、防腐蚀机理1. 黏附层：热浸镀55%Al-Zn合金镀层中的黏附层主要由铁和铝的化合物组成，如Fe2Al5、FeAl2等。
黏附层能够良好地与基材结合，提高镀层的附着力。
2. 铝锌合金层：热浸镀55%Al-Zn合金镀层中的铝锌合金层是防腐蚀的关键层。
在镀液中，铝和锌以固溶体的形式相互溶解，形成一种紧密的化学合金结构。
合金层中含有55%的铝和45%的锌，通过锌的腐蚀，为钢板提供防腐蚀的保护。
3. 纯铝层：热浸镀55%Al-Zn合金镀层的最外层是一层纯铝层。
纯铝层具有较好的耐腐蚀性能，通过与环境中的氧气反应，形成一层致密的氧化膜，进一步提高了防腐蚀性能。
三、防腐蚀性能热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板具有出色的防腐蚀性能，其主要体现在以下几个方面：1. 阻隔性能：热浸镀55%Al-Zn合金镀层能够形成一层致密的保护膜，阻隔了氧气和水分的侵入，有效降低了钢板的腐蚀速率。
2. 自修复性能：当镀层被划伤或受到腐蚀时，铝和锌会溶解下来，填充到被损伤的区域，形成锌铝腐蚀产物，进而修复了损伤处的防腐蚀层。
3. 被动保护性能：热浸镀55%Al-Zn合金镀层中的铝会与周围环境中的氧气发生反应，形成一层致密的氧化膜，起到进一步提高钢板的防腐蚀性能。
总结起来，热浸镀55%Al-Zn合金镀层钢板的镀层结构主要由黏附层、铝锌合金层和纯铝层组成。
其防腐蚀机理主要是通过镀层的阻隔性能、自修复性能和被动保护性能来有效地保护钢板免受腐蚀的侵害。
Al_Zn合金热浸镀层的电化学腐蚀行为研究
Al2Zn合金热浸镀层的电化学腐蚀行为研究主沉浮 魏云鹤 牟善良 张长桥3(山东大学化学与化工学院,山东济南 250061)摘 要:在制备不同配比的热镀Al2Zn合金镀层基础上,于不同介质中测定了有关电化学参数。
可知铝含量为5%和55%的两种样品具有良好的耐腐蚀性能,而铝含量为25%的样品防腐蚀性能最差。
对所得电化学参数的分析证实了上述差别,说明了耐腐蚀性能与铝含量不成线性关系。
关键词:物理化学;Al2Zn合金;热浸镀;电化学参数;耐腐蚀性中图分类号:TG174.3 文献标示码:A 文章编号:1001-7119(2003)04-0334-03Studies on E lectrochemical Corrosion B ehavior ofthe Al2Z n Alloy H ot2Dip CoatingZHU Chen2f u WEI Yun2he MU Shan2liang ZH ANG Chang2qiao3(School of Chem istry and Chem ical Engineering,Shandong University,Jinan250061,China)Abstract:The electrochemical parameters of hot2dip Al2Zn alloy coating of different alloying com ponents have been measured in three media.T w o sam ples contained5%and55%aluminum respectively have a g ood corrosion resistance.The results show that the relation between corrosion resistance and content of aluminum is not linear.K ey w ords:physical chemistry;Al2Zn alloy;hot2dip;electrochemical parameter;corrosion resistance0 引 言钢铁表面热浸镀金属或合金是预防钢铁发生腐蚀的有效手段之一,发展和应用最早的是热镀纯锌。
热浸镀锌和热浸镀铝钢铁件的耐蚀性能比较及应用
热浸镀锌和热浸镀铝钢铁件的耐蚀性能比较及应用热浸镀锌和热浸镀铝是两种常见的钢铁表面处理方法。
它们的主要用途是为钢铁提供耐蚀保护。
热浸镀锌是将锌涂在钢铁表面，热浸镀铝则是将铝涂在钢铁表面。
这两种方法都是将金属涂在钢铁表面，以提高钢铁的耐蚀性。
热浸镀锌保护钢铁的方式是，锌对空气中的氧气和水分起着保护作用，形成一层锌氧化物，保护钢铁不受腐蚀。
锌涂层的保护能力取决于锌涂层的厚度和涂层与钢铁表面的结合力。
热浸镀铝保护钢铁的方式是形成一层氧化铝膜，并形成一种难以溶解的矿物质保护层，以保护钢铁不受腐蚀。
氧化铝膜与钢铁的结合力好，具有很好的耐磨性和耐酸性。
这两种方法的耐蚀性能的比较，热浸镀铝比热浸镀锌的耐腐蚀性能更好。
热浸镀铝具有很好的抗氧化性和抗腐蚀性，除了酸和碱外，在其他腐蚀性环境中都具有很好的耐腐蚀能力。
而锌涂层的保护性能会因为环境的变化而变化。
在一些特定环境下，锌涂层的腐蚀速度会更快，热浸镀铝比热浸镀锌更适合用于海洋环境和咸水环境。
在实际应用中，热浸镀锌和热浸镀铝的选择取决于具体的使用情况。
例如，热浸镀铝适合使用在大型建筑物以及海上设施中，用于保护钢铁免受腐蚀。
而热浸镀锌则适合在建筑和其他一般场合中使用，因为它比较便宜，可提供良好的耐腐蚀保护，并易于表面加工。
在用于制作车辆和机械方面，热浸镀锌更为常见，因为它的价格更便宜，且具有很好的耐磨性和机械性能。
另外，在某些特定的环境下，比如温度过高或腐蚀环境复杂时，也可使用热浸镀铝来提高钢铁的耐腐蚀性。
总的来说，热浸镀锌和热浸镀铝都是常见的保护钢铁的方法。
虽然热浸镀铝比热浸镀锌的耐腐蚀性能更好，且在某些特定的环境下更适合使用，但在其他情况下，热浸镀锌也是一种可靠的保护钢铁的方法。
选择哪种方法应根据具体的使用情况来确定。
热浸镀锌和热浸镀铝钢铁件的耐蚀性能比较，需要依据相关数据进行分析。
以下是一些相关数据，以及对这些数据的分析。
首先是镀锌层与镀铝层的厚度。
一般来说，热浸镀锌层的厚度在50-100微米之间，而热浸镀铝层的厚度在5-15微米之间。
Zn-Ni-Al合金热浸镀件组织和耐蚀性能的研究
Zn-Ni-Al合金热浸镀件组织和耐蚀性能的研究蒙洁丽;祝金明;李光丰;崔雪鸿;梁建烈;蒙盛勇【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(042)006【摘要】为探索不同成分的Zn-Ni-Al合金热浸镀件组织和耐腐蚀性能关系,了解微量铝对不同镀层组织、厚度和耐腐蚀性的综合影响规律,设计了4组Zn-0.10%Ni-xAl(x=0,0.08,0.12,0.15 wt.%)熔池合金对Q235钢进行热镀锌,利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析等技术对4种镀件镀层微观组织和合金成分进行观察和分析,并通过精密型盐雾试验机对其腐蚀速率进行测定和比较.实验结果表明,当锌液成分中含有0.08~0.15 wt.%Al时,镀层表面光亮美观,生成由δ(FeZn9)过渡层和η(Zn)锌层组成的致密镀层组织.Al含量在0.00~0.08 wt.%时,过渡层厚度呈现快速增大规律,Al含量在0.08~0.12 wt.%时,过渡层厚度出现减小趋势,而Al含量在0.12~0.15 wt.%时,过渡层厚度缓慢上升,而η(Zn)锌层厚度则表现为与过渡层厚度相反的变化规律.过渡层厚度越大,镀件的腐蚀速率越小,厚而致密的δ(FeZn9)过渡层对钢材的防护更有效.%Micro structure and corrosion resistance of the hot-dip galvanized Zn-Ni-Al alloy coatings have been studied to determine the optimal aluminum content and thus achieve hot-dip galvanized products with comprehensive performance. Four groups of molten pool alloys of Zn-0. 10%Ni-Al (x= 0, 0. 08, 0. 12, 0. 15 wt.%) have been formulated. The Micro structure and phase identification of hot-dip galvanized alloy coating have been characterized by optical microscope, scanning electron microscope with energy dispersal spectroscopy. Thecorrosion rate has been investigated by salt spray test. The results show that the bright hot-dip galvanized coating consists ofδ( FeZn9 ) transition layer andη( zinc) layer when 0. 08~0. 15 wt.% of aluminum has been added to the zinc-nickel bath. The hot-dip Zn-Ni-Al alloy coatings show not only compact Micro structure, but also good anti-corrosion properties. The average thickness of the δ( FeZn9 ) transit ion layer increases as Al varies from 0. 00 to 0. 08 wt.% at first, then decreases as Al increases from 0. 08 to 0. 12 wt.%, and slightly increases as Al varies from 0. 12 to 0. 15 wt.% at last. The variation ofη( zinc) layer thickness is contrary to that of δ( FeZn9 ) transition layer. The corrosion rate becomes smaller as the δ( FeZn9 ) transition layer become thicker. The improved corrosion resistance should be attributed to the increased thickness of δ( FeZn9 ) transition layer.【总页数】7页(P2106-2112)【作者】蒙洁丽;祝金明;李光丰;崔雪鸿;梁建烈;蒙盛勇【作者单位】广西民族大学理学院,广西南宁 530006;广西民族大学理学院,广西南宁 530006;广西民族大学理学院,广西南宁 530006;广西民族大学理学院,广西南宁 530006;广西民族大学理学院,广西南宁 530006;广西民族大学理学院,广西南宁 530006【正文语种】中文【中图分类】TG115.2【相关文献】1.热浸镀锌和热浸镀铝钢铁件的耐蚀性能比较及应用 [J], 孙捷;万明攀2.热浸镀Zn-Al合金钝化工艺及耐蚀性能研究 [J], 王建;周婉秋;施耀萍;康艳红;盛莉;王波3.热浸镀Mg-Zn合金镀层耐蚀性能及耐蚀机理研究 [J], 靳道广4.热浸镀新型Zn-Al-Mg合金镀层耐蚀性能研究 [J], 许红;冀英杰5.桥梁缆索钢丝热浸镀Zn-Al-Mg镀层的组织与耐蚀性能研究 [J], 胡璠;徐巍;王林烽;罗国强;方峰;蒋建清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
热浸镀55%Al—Zn后钢的拉伸性能和耐蚀性能研究
热浸 镀 ５ ％Ａｌ ｎ后钢 的拉 伸 ・ 和 ５ — Ｚ 性能 耐 蚀 ・ 研 究 性能
李 华飞 ．郑 家椠 ．俞敦 义 （ 中科 技 大 学化学 系， 北武 汉 ４０ ７） 华 湖 ３０ ４ 摘 要： 究 了热浸镀 ５ ＡＬ ｎ舍金 镀 层钢 的 室温拉 伸性 能和 耐蚀性 能 。结 果表 明 ： ３ 研 ５ Ｚ Ｑ２５钢 板 经热浸镀 ５ ＡＬ ｎ台金后 的 室 温屈服 强度 和 抗拉 强度 均 高于 Ｑ２５钢 ． ５ Ｚ ３ 而伸 长 率 没 有 降低 。 经 Ｓ Ｍ 观 察 ，５ Ａｂ ｎ合金镀 层钢 的拉伸 断 口由钢 基 体 的韧 窝断 口和 Ｆ－ ｎＳ 舍金 层 的 穿 Ｅ ｊ Ｚ ｅＡ１ ｉ Ｚ
近 ２ 来． ｏ年 国外为 了进一 步提 高镀层钢 材 的耐 蚀 性 和节约 锌 资 源 ， 发 了几 种锌 铝 合 金 新镀 层 ， 开 有 的已商 品化 ， 中最 为 成 功 的开 发 工作 属 ５ 其 ５
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第２ ６卷第 ３期 ２０ ０ ２年 ３月
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械工程来自材料 Ｖｏ －２ ＮＯ ３ ｌ ６ ．
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热浸镀Al-Zn-In-Si和Al-Zn-Sn-Si镀层的耐腐蚀性能及微观组
织研究
热浸镀铝是一种简单高效的表面镀层技术,钢铁镀铝后可以增强其耐腐蚀、耐候及抗高温氧化等诸多性能,从而减少了钢铁因腐蚀而造成的严重经济损失,延长了钢材的使用寿命,提高了经济效益。
由于热浸镀铝层表面的纯铝易钝化,除了在含有较高Cl-的环境中外,一般情况下为阴极性镀层,在镀层有缺陷的情况下不能对基体提供有效的阴极保护,所以国外发展了具有全介质牺牲阳极性能的55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层,但55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层的耐蚀性明显低于热浸镀纯铝。
为此,本文借鉴铝合金牺牲阳极的原理,对热浸镀纯铝进行改进,以期研究出一种既具有全介质牺牲阳极性能、而耐蚀性又好于55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层的热浸镀铝层。
本文通过在铝液中添加Zn、In、Sn等合金元素,采用熔剂法制备了表面光滑平整的热浸镀Al-Zn-Si、Al-Zn-In-Si、Al-Zn-Sn-Si镀层试样。
实验中首先研究了添加Zn、In、Sn元素对镀层的极化曲线和全浸腐蚀实验失重的影响,其次分析了热浸镀Al-Zn-In-Si、Al-Zn-Sn-Si镀层的组成、结构,最后研究了热浸镀Al-Zn-In-Si、 Al-Zn-Sn-Si镀层在Cl-浓度下降时极性逆转的情况,得出如下结论：(1)在热浸镀Al-Zn-Si镀层中,综合确定含4%Zn、5%Zn、6%Zn的热浸镀层的耐蚀性较好；在Al-Zn-In-Si镀层中,综合确定
Al-5%Zn-0.02%In-0.1%Si热浸镀层的耐蚀性最好；在Al-Zn-Sn-Si镀层中,综合确定Al-4%Zn-0.06%Sn-0.1%Si热浸镀层的耐蚀性最好,其次是
Al-5%Zn-0.06%Sn-0.1%Si镀层。
(2)所有添加Zn、In、Sn的热浸铝镀层的组织都是由表面的富铝层和内部的合金层组成,且镀层与基体间为冶金结合。
富铝层由Al和白色针状FeAl3组成,合金层中铁铝金属间化合物为Fe2Al5和FeAl3,与纯铝镀层相同。
(3)在0.12%NaCl溶液中,当电位达稳态时,纯铝镀层的开路电位与铁的开路电位出现了交叉并稳定在-0.66V左右,纯铝镀层由阳极性镀层变为阴极性镀层,铁变成了阳极,发生了极性逆转。
(4)直至Cl-浓度下降为零,按电位由高到低的顺序依次为：
Al-5%Zn-0.02%In-0.1%Si、Al-4%Zn-0.06%Sn-0.1%Si及
Al-5%Zn-0.06%Sn-0.1%Si的三种镀层,其稳态开路电位总是负于铁的开路电位,总是阳极性镀层,不发生极性逆转。
(5)三种镀层Al-5%Zn-0.02%In-0.1%Si、
Al-4%Zn-0.06%Sn-0.1%Si及Al-5%Zn-0.06%Sn-0.1%Si在3.5%NaCl全浸实验中腐蚀速度低于纯锌镀层和55%Al-43.4%Zn-1.6%Si镀层；而在3.5%NaCl中
Al-4%Zn-0.06%Sn-0.1%Si镀层和Al-5%Zn-0.06%Sn-0.1%Si镀层腐蚀电位低于55%Al-43.4%Zn-1.6%Si镀层和纯锌镀层,对钢有更强的保护作用。
Al-5%Zn-0.02%In-0.1%Si、 Al-4%Zn-0.06%Sn-0.1%Si及
Al-5%Zn-0.06%Sn-0.1%Si三种镀层既有比较强的耐腐蚀性,又可以作为牺牲阳极性镀层使用,至此本文实现了设想的研究目的。