合金元素对热浸镀Zn-Al-Mg合金组织与性能的影响
发布时间：2021-10-18 19:48
本文使用合金化方法研究合金元素对热浸镀Zn-Al-Mg合金组织和性能的影响,通过X射线衍射（XRD）分析Zn-Al-Mg合金试样的物相,采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等表征方法观察和分析合金试样的微观结构;通过布洛维硬度计进行合金硬度性能测试;通过电化学实验研究Zn-Al-Mg合金试样在5 wt.%NaCl溶液中的交流阻抗图谱和极化曲线,分析合金试样的腐蚀行为;通过在5 wt.%NaCl溶液中的全浸渍试验,分析计算Zn-11Al-3Mg-（Ti,Zr）合金的自腐蚀速率;探讨Ti、Zr和Sb元素对Zn-Al-Mg合金试样的微观结构和耐腐蚀性能的影响,并探究耐腐蚀性机理,为研发新型耐腐蚀性的热浸镀Zn-Al-Mg合金提供了一定的理论基础。研究结果表明:Zn-11Al-3Mg-（Ti,Zr）合金的凝固组织包括富Zn相,富Al相,块状的MgZn2相,Zn/Al/MgZn2三元共晶相,并通过TEM标定出[100]Al3(TixZr1-x)颗粒相。等量Ti,Zr元素...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
腐蚀对生产、环境的破坏以及对经济的影响
于建筑业、家用电器和汽车等领域[22-25]。为了进一步提高镀层的耐腐蚀性能，研究员对新型高耐腐蚀性镀层材料的Zn-Al-Mg合金钢板[26]进行了大量研究。发现Zn-Al-Mg合金钢板不仅具有高的耐腐蚀性能，还具有优异的涂装性，可加工性以及高的表面硬度，能够用于更多的腐蚀环境。因此，在科技创新的大环境下，我国的热浸镀行业包括生产线创新、材料创新和环境保护等方向有巨大的空间需要我们去进行探究。本文对Zn-Al-Mg合金的组织和耐腐蚀性进行探究，为之后的钢板热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层奠定基矗1.2热浸镀合金镀层的发展图1.2热浸镀合金镀层发展过程至20世纪70年代以来，热浸镀技术得到飞速发展，并且热浸镀合金的种类也越来越多。热浸镀合金镀层发展过程如图1.2所示。热浸镀纯Zn钢板于1836年出现在法国，其具有价格低廉，可大批量生产等优点，而且该技术因对钢材具有良好的保护性而沿用至今。随着科技的不断发展，热浸镀纯Zn钢板已经无法满足市场的需求以及人们对镀
济南大学硕士学位论文3层综合性能的要求。在此趋势下，热浸镀锌基合金被人们广泛研究且成果显著，近年来人们研究出大量的新型热浸镀Zn-Al合金以及Zn-Al-Mg合金等合金体系，因其具有优秀的综合性能，已有逐渐取代热浸镀锌的趋势[27]。随着合金中Zn、Al和Mg元素含量的变化以及其他元素的添加，不同体系的镀层合金其耐腐蚀性能力也有所差异。具体的热浸镀镀层合金成分和耐腐蚀性能力评估能力如表1.1所示。表1.1热浸镀镀层合金成分及耐腐蚀性评估镀层名称合金成分耐腐蚀性评估GalvalumeZn-55Al-1.6Si良好GalfanZn-5Al-0.1RE良好SuperZincZn-4.5Al-0.1Mg良好DymazincZn-0.2Al-0.5Mg良好ZAMZn-6Al-3Mg优秀SuperDymaZn-11Al-3Mg-0.2Si优秀POSMACZn-2.5Al-3Mg优秀1.2.1热浸镀纯锌镀层热浸镀纯锌板距今已经有一百多年的历史，在近几十年中，热镀纯锌板技术随着工业技术的飞速发展而得到了巨大的提升[28]。热镀锌的防腐性主要是与Fe相比，Zn是一种更为活拨的金属元素，在腐蚀介质中更容易发生腐蚀，因此有保护钢铁的作用。图1.3镀Zn层对钢铁防腐蚀作用示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]热浸镀Zn-Al合金镀层的研究进展[J]. 程玉杰,李慧蓉,王哲,宋宏伟,李运刚. 材料保护. 2019(08)
[2]Ti对Super Dyma镀锌合金凝固组织的影响[J]. 李凯良,涂浩,刘亚,吴长军,苏旭平,王建华. 稀有金属. 2016(11)
[3]Ti、Zr对纯铝微观组织和力学性能的影响[J]. 余爱武,杨成刚,刘奋成,郑强,廖云飞,陈和. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
[4]铝和镁对锌铝镁合金凝固组织与力学性能的影响[J]. 杨巧燕,汤茂友,刘亚,涂浩,苏旭平,王建华. 稀有金属. 2016(05)
[5]热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金钢板镀层表面形貌及组织特征研究[J]. 田亚强,张源,魏英立,宋进英,陈连生. 材料导报. 2015(02)
[6]高耐蚀性热镀锌板的研究进展[J]. 岑耀东. 材料保护. 2013(07)
[7]热浸Zn-Al-X合金镀层及工艺研究进展[J]. 刘继拓,贺志荣,何应,解凯. 材料导报. 2013(05)
[8]热浸镀锌铝的界面反应机理[J]. 彭浩平,苏旭平,王建华,李智,刘亚. 中国有色金属学报. 2012(11)
[9]Zn-Al-Mg系热浸镀层钢板的研究进展[J]. 仲海峰,张启富,刘茹,程东妹,魏文龙. 钢铁研究. 2012(01)
[10]Zr,Co,Ni,V微合金化对含硅结构钢热浸镀锌性能的影响[J]. 吴长军,苏旭平,王建华,王鑫铭,涂浩. 材料热处理学报. 2012(01)
博士论文
[1]Zr、Ti金属间化合物在铝合金中析出及强化行为的研究[D]. 高通.山东大学 2015
[2]硅反应性及合金元素对热浸镀锌影响的研究[D]. 李智.中南大学 2008
硕士论文
[1]Zn-Al-Mg合金的熔炼及其腐蚀机理研究[D]. 张永.中国矿业大学 2017
[2]合金元素对Zn-11%Al镀层及凝固组织影响的研究[D]. 李凯良.常州大学 2016
[3]Mg和RE对Zn-23Al-0.3Si镀层的改性研究[D]. 朱广林.东北大学 2014
[4]热浸镀Zn-6Al-3Mg合金镀层组织结构与性能的研究[D]. 林安邦.河北工业大学 2014
[5]热浸镀锌铝基合金镀层组织及耐腐蚀性能研究[D]. 王韬.湘潭大学 2013
[6]AZ61-mY和ZA84-nCa合金微观组织及耐蚀性能的研究[D]. 白志玲.太原理工大学 2012
[7]Zn-Al-Mg-Si-RE合金热浸镀工艺及其腐蚀机理的研究[D]. 李世伟.东北大学 2010
[8]森吉米尔热浸镀Galfan合金工艺及组织结构的研究[D]. 高秋志.河北工业大学 2009
本文编号：3443398
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
腐蚀对生产、环境的破坏以及对经济的影响
于建筑业、家用电器和汽车等领域[22-25]。为了进一步提高镀层的耐腐蚀性能，研究员对新型高耐腐蚀性镀层材料的Zn-Al-Mg合金钢板[26]进行了大量研究。发现Zn-Al-Mg合金钢板不仅具有高的耐腐蚀性能，还具有优异的涂装性，可加工性以及高的表面硬度，能够用于更多的腐蚀环境。因此，在科技创新的大环境下，我国的热浸镀行业包括生产线创新、材料创新和环境保护等方向有巨大的空间需要我们去进行探究。本文对Zn-Al-Mg合金的组织和耐腐蚀性进行探究，为之后的钢板热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层奠定基矗1.2热浸镀合金镀层的发展图1.2热浸镀合金镀层发展过程至20世纪70年代以来，热浸镀技术得到飞速发展，并且热浸镀合金的种类也越来越多。热浸镀合金镀层发展过程如图1.2所示。热浸镀纯Zn钢板于1836年出现在法国，其具有价格低廉，可大批量生产等优点，而且该技术因对钢材具有良好的保护性而沿用至今。随着科技的不断发展，热浸镀纯Zn钢板已经无法满足市场的需求以及人们对镀
济南大学硕士学位论文3层综合性能的要求。在此趋势下，热浸镀锌基合金被人们广泛研究且成果显著，近年来人们研究出大量的新型热浸镀Zn-Al合金以及Zn-Al-Mg合金等合金体系，因其具有优秀的综合性能，已有逐渐取代热浸镀锌的趋势[27]。随着合金中Zn、Al和Mg元素含量的变化以及其他元素的添加，不同体系的镀层合金其耐腐蚀性能力也有所差异。具体的热浸镀镀层合金成分和耐腐蚀性能力评估能力如表1.1所示。表1.1热浸镀镀层合金成分及耐腐蚀性评估镀层名称合金成分耐腐蚀性评估GalvalumeZn-55Al-1.6Si良好GalfanZn-5Al-0.1RE良好SuperZincZn-4.5Al-0.1Mg良好DymazincZn-0.2Al-0.5Mg良好ZAMZn-6Al-3Mg优秀SuperDymaZn-11Al-3Mg-0.2Si优秀POSMACZn-2.5Al-3Mg优秀1.2.1热浸镀纯锌镀层热浸镀纯锌板距今已经有一百多年的历史，在近几十年中，热镀纯锌板技术随着工业技术的飞速发展而得到了巨大的提升[28]。热镀锌的防腐性主要是与Fe相比，Zn是一种更为活拨的金属元素，在腐蚀介质中更容易发生腐蚀，因此有保护钢铁的作用。图1.3镀Zn层对钢铁防腐蚀作用示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]热浸镀Zn-Al合金镀层的研究进展[J]. 程玉杰,李慧蓉,王哲,宋宏伟,李运刚. 材料保护. 2019(08)
[2]Ti对Super Dyma镀锌合金凝固组织的影响[J]. 李凯良,涂浩,刘亚,吴长军,苏旭平,王建华. 稀有金属. 2016(11)
[3]Ti、Zr对纯铝微观组织和力学性能的影响[J]. 余爱武,杨成刚,刘奋成,郑强,廖云飞,陈和. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
[4]铝和镁对锌铝镁合金凝固组织与力学性能的影响[J]. 杨巧燕,汤茂友,刘亚,涂浩,苏旭平,王建华. 稀有金属. 2016(05)
[5]热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金钢板镀层表面形貌及组织特征研究[J]. 田亚强,张源,魏英立,宋进英,陈连生. 材料导报. 2015(02)
[6]高耐蚀性热镀锌板的研究进展[J]. 岑耀东. 材料保护. 2013(07)
[7]热浸Zn-Al-X合金镀层及工艺研究进展[J]. 刘继拓,贺志荣,何应,解凯. 材料导报. 2013(05)
[8]热浸镀锌铝的界面反应机理[J]. 彭浩平,苏旭平,王建华,李智,刘亚. 中国有色金属学报. 2012(11)
[9]Zn-Al-Mg系热浸镀层钢板的研究进展[J]. 仲海峰,张启富,刘茹,程东妹,魏文龙. 钢铁研究. 2012(01)
[10]Zr,Co,Ni,V微合金化对含硅结构钢热浸镀锌性能的影响[J]. 吴长军,苏旭平,王建华,王鑫铭,涂浩. 材料热处理学报. 2012(01)
博士论文
[1]Zr、Ti金属间化合物在铝合金中析出及强化行为的研究[D]. 高通.山东大学 2015
[2]硅反应性及合金元素对热浸镀锌影响的研究[D]. 李智.中南大学 2008
硕士论文
[1]Zn-Al-Mg合金的熔炼及其腐蚀机理研究[D]. 张永.中国矿业大学 2017
[2]合金元素对Zn-11%Al镀层及凝固组织影响的研究[D]. 李凯良.常州大学 2016
[3]Mg和RE对Zn-23Al-0.3Si镀层的改性研究[D]. 朱广林.东北大学 2014
[4]热浸镀Zn-6Al-3Mg合金镀层组织结构与性能的研究[D]. 林安邦.河北工业大学 2014
[5]热浸镀锌铝基合金镀层组织及耐腐蚀性能研究[D]. 王韬.湘潭大学 2013
[6]AZ61-mY和ZA84-nCa合金微观组织及耐蚀性能的研究[D]. 白志玲.太原理工大学 2012
[7]Zn-Al-Mg-Si-RE合金热浸镀工艺及其腐蚀机理的研究[D]. 李世伟.东北大学 2010
[8]森吉米尔热浸镀Galfan合金工艺及组织结构的研究[D]. 高秋志.河北工业大学 2009
本文编号：3443398
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