锰对热镀锌镀层组织与性能影响的研究

锰对热镀锌镀层组织与性能影响的研究热浸镀锌作为一种具有优良耐腐蚀性能的涂层技术,在各行各业得到了广泛的应用。影响热浸镀锌的因素有很多,如钢基和锌池中的合金元素等。

本工作主要是从锌池和钢基两个方面研究合金元素锰对热浸镀锌的影响。研究锌池中合金元素锰的作用时发现,当往锌池中添加锰时,锌锅底部产生了很多粉末状底渣,且随锰元素添加量的增加,粉末状底渣的量不断增多;不管锌池中有没有铝,锌池中的锰都能明显抑制镀层的生长,并改变镀层的组织形貌;当浸镀Zn-Mn时,镀层表面为彩色,镀层主要由δ和ζ相组成,并且锰元素能促进δ相层的生长,抑制ζ相层的生长,镀锌渣主要为富锰的ζ相;当浸镀Zn-Al-Mn时,镀层表面未出现彩色,镀层主要由致密状δ相和破碎状富锰δ相层组成;锰元素促使δ相的生长由破碎状向致密状转变。

目前采用最多的抑制硅反应性的方法是在锌池中添加一定量的合金元素。由于锰元素能明显抑制镀层的生长,为了明确锌池中锰对抑制硅反应性的效果,我们研究了锰元素对不同含硅量基体的镀层生长的影响。

研究结果表明,锰元素对Q345钢的镀层过厚生长没有明显的抑制作用,而对Q235和Fe-0.08%Si的硅反应性有明显的抑制作用。此外,锰元素能提高镀层的耐腐蚀性和抗氧化性。

锰是钢中的主要合金元素之一,它具有稳定奥氏体等作用。本文还研究了钢基体中合金元素锰对热浸镀锌镀层的影响。

研究结果表明,当往Q217钢中添加低于1.8wt.%的锰时,镀层总厚度随锰含量的增加而不断降低;当往Q217钢中添加超过1.8wt.%的锰时,镀层总厚度随锰含量的继续增加而有所增厚;镀层中的合金相ζ层厚度的变化趋势与总厚度的变

化趋势是一致的;δ相层的厚度则随锰含量的增加而增加,但增加趋势比较缓慢。Zn/(Fe-Mn)液固扩散偶研究结果表明,扩散层总厚度先随锰含量的增加而增厚,当锰含量达到1.3wt.%时,扩散层总厚度达到最大;当锰继续增加时,扩散层总厚度反而下降。