熔池中钛对热浸镀镀层组织与性能的影响研究
发布时间：2021-12-16 12:32
热浸镀因生产效率高、成本低且有效防护期长等优点,成为全球应用最为广泛的钢铁防腐技术。但实际生产中,由于合金层中存在较多脆性相,且镀层过厚,导致镀件难以加工成型。解决该问题最有效、直接的方法就是在熔池中添加合金元素。为获得熔池中Ti元素对镀层组织及性能的影响规律,本文将不同含量的Ti（00.7 wt.%）分别添加至纯Zn熔池、纯Al熔池和30 wt.%Al-Zn熔池中,浸镀不同时间获得镀层样品,并对镀层进行氧化及腐蚀实验,利用SEM-EDS仪器观察镀层组织,以及氧化与腐蚀后的表面形貌,并通过X射线衍射仪分析镀层组织的物相、氧化产物及腐蚀产物。纯锌熔池中热浸镀的实验结果表明,未添加Ti元素的镀层厚度随着浸镀时间增加近乎呈直线生长,其生长主要受到界面反应控制;随着Ti元素的添加,镀层厚度明显减薄,合金层各相较为致密,其生长主要受扩散控制。在本实验添加范围内,Ti元素的加入一定程度上缩短了δ相和Γ相的孕育期,且当Ti含量为0.4 wt.%时,镀层中开始出现T相,相同浸镀时间下,镀层厚度呈先减薄后增加再减薄的规律。电化学的测试结果表明,在5%NaCl溶液中,Zn-0.5 w...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-Zn二元相图富锌角[11]
图 1-2 Fe-Al 二元平衡相图[16]浸镀铝过程中，合金层的生成主要为铁、铝相互扩散的过程[19]，有合金层的形成与生长机理进行过研究，他们认为合金层形成的基本面能够和熔融铝之间有良好的浸润。根据陈杰等[20]对 Fe-Al 金属间热力学与动力学计算结果，对镀层中合金层生长机理进行分析。当的铝熔池中时，首先钢基表面铁原子发生溶解（图 1-3(a)），由于，使得铁原子向熔融铝液中扩散；然后界面处熔融铝侧的铁原子浓温度下的最大溶解度，优先在铁铝界面处发生 Fe2Al5相的非均匀形），随着铁原子继续向熔融铝液中扩散，Fe2Al5相首先沿着垂直于大（图 1-3(c)），随着浸镀时间延长，由于 Fe2Al5相层阻隔了钢基之间的接触，且 Fe2Al5相难溶于熔融铝液，因此界面处铁原子与铝散只能在 Fe2Al5相层中进行；由于在 Fe2Al5相中铝原子扩散速度扩散速度，因此 Fe2Al5相将会在钢基体界面处继续生长，并呈“舌状继续向基体内部扩展，而 FeAl3相则开始在 Fe2Al5与熔融铝液界面
5图 1-4Al-Zn 二元平衡相图[24] 为 Al-Zn 二元平衡相图[24]，由图可知，随着 Al 含量的增低后升高。不同含量的熔融态锌铝合金液在冷却过程中将，有文献[25]指出，铝锌镀层的自由层的组织形态决定了镀
【参考文献】：
期刊论文
[1]热浸镀铝锌液中Ti添加量对镀层性能的影响[J]. 董学强,郭太雄,李峰,周一林,谷红微. 材料保护. 2015(08)
[2]热浸镀Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能研究[J]. 苑振涛,蒋业华,王胜民,许炳梁. 热加工工艺. 2015(10)
[3]Ti6Al4V合金表面热浸镀Ti-Al镀层相组成[J]. 傅宇东,牛喜庆,张丽君,闫峰,郑军,孟祥龙. 金属热处理. 2015(03)
[4]Ti含量对热浸镀Zn-Al-Ti合金镀层形貌和性能的影响[J]. 解凯,贺志荣,刘继拓,解亚丹,姚凯. 材料热处理学报. 2014(S2)
[5]热浸镀铝技术研究进展与展望[J]. 刘洪福,牛宗伟,赵东山. 全面腐蚀控制. 2011(11)
[6]热镀Galfan合金界面层的生长动力学研究[J]. 赵雪勃,杜安,吴海耀,王凤华. 河北工业大学学报. 2011(05)
[7]耐指纹处理热浸镀铝锌硅钢板的耐盐雾腐蚀性能[J]. 吕家舜,李锋,杨洪刚,康永林. 材料保护. 2011(08)
[8]锰对热浸Zn-0.2%Al合金镀层组织和生长动力学影响的研究[J]. 吴自施,王建华,苏旭平,涂浩. 热加工工艺. 2010(22)
[9]钴对含硅钢镀锌层的组织和生长动力学的影响[J]. 李发国,尹付成,苏旭平,李智. 中国有色金属学报. 2010(01)
[10]钢材的热浸镀铝及其应用[J]. 肖罡,上官琪,陆宇衡,黄彩敏,曾建民. 大众科技. 2009(08)
博士论文
[1]合金元素对热浸镀锌镀层组织的影响及相关相平衡研究[D]. 王鑫铭.湘潭大学 2017
[2]纳米CeO2颗粒对镀锌层的改性工艺及其机理研究[D]. 骆心怡.南京航空航天大学 2007
硕士论文
[1]硅对热浸镀Zn-Al镀层组织及性能影响的研究[D]. 乔翯.湘潭大学 2018
[2]表面预处理及镀后处理对连续热浸镀铝组织和性能的影响[D]. 陈杰.西安建筑科技大学 2017
[3]Sn、Ti对热浸镀铝镀层组织及高温抗氧化性能的影响[D]. 匡小围.湘潭大学 2016
[4]铌合金表面Ni-P/Al2O3复合涂层的制备与抗氧化性能研究[D]. 刘伟.广西大学 2014
[5]Ti、Mn对低合金高强钢热浸镀铝锌合金界面反应的影响研究[D]. 裴金榜.内蒙古科技大学 2013
[6]Ti对含硅钢Fe-Zn反应的抑制作用及Zn-Fe-Si-Ti体系相关系的研究[D]. 何朋非.湘潭大学 2012
本文编号：3538143
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-Zn二元相图富锌角[11]
图 1-2 Fe-Al 二元平衡相图[16]浸镀铝过程中，合金层的生成主要为铁、铝相互扩散的过程[19]，有合金层的形成与生长机理进行过研究，他们认为合金层形成的基本面能够和熔融铝之间有良好的浸润。根据陈杰等[20]对 Fe-Al 金属间热力学与动力学计算结果，对镀层中合金层生长机理进行分析。当的铝熔池中时，首先钢基表面铁原子发生溶解（图 1-3(a)），由于，使得铁原子向熔融铝液中扩散；然后界面处熔融铝侧的铁原子浓温度下的最大溶解度，优先在铁铝界面处发生 Fe2Al5相的非均匀形），随着铁原子继续向熔融铝液中扩散，Fe2Al5相首先沿着垂直于大（图 1-3(c)），随着浸镀时间延长，由于 Fe2Al5相层阻隔了钢基之间的接触，且 Fe2Al5相难溶于熔融铝液，因此界面处铁原子与铝散只能在 Fe2Al5相层中进行；由于在 Fe2Al5相中铝原子扩散速度扩散速度，因此 Fe2Al5相将会在钢基体界面处继续生长，并呈“舌状继续向基体内部扩展，而 FeAl3相则开始在 Fe2Al5与熔融铝液界面
5图 1-4Al-Zn 二元平衡相图[24] 为 Al-Zn 二元平衡相图[24]，由图可知，随着 Al 含量的增低后升高。不同含量的熔融态锌铝合金液在冷却过程中将，有文献[25]指出，铝锌镀层的自由层的组织形态决定了镀
【参考文献】：
期刊论文
[1]热浸镀铝锌液中Ti添加量对镀层性能的影响[J]. 董学强,郭太雄,李峰,周一林,谷红微. 材料保护. 2015(08)
[2]热浸镀Zn-Ti合金镀层的耐蚀性能研究[J]. 苑振涛,蒋业华,王胜民,许炳梁. 热加工工艺. 2015(10)
[3]Ti6Al4V合金表面热浸镀Ti-Al镀层相组成[J]. 傅宇东,牛喜庆,张丽君,闫峰,郑军,孟祥龙. 金属热处理. 2015(03)
[4]Ti含量对热浸镀Zn-Al-Ti合金镀层形貌和性能的影响[J]. 解凯,贺志荣,刘继拓,解亚丹,姚凯. 材料热处理学报. 2014(S2)
[5]热浸镀铝技术研究进展与展望[J]. 刘洪福,牛宗伟,赵东山. 全面腐蚀控制. 2011(11)
[6]热镀Galfan合金界面层的生长动力学研究[J]. 赵雪勃,杜安,吴海耀,王凤华. 河北工业大学学报. 2011(05)
[7]耐指纹处理热浸镀铝锌硅钢板的耐盐雾腐蚀性能[J]. 吕家舜,李锋,杨洪刚,康永林. 材料保护. 2011(08)
[8]锰对热浸Zn-0.2%Al合金镀层组织和生长动力学影响的研究[J]. 吴自施,王建华,苏旭平,涂浩. 热加工工艺. 2010(22)
[9]钴对含硅钢镀锌层的组织和生长动力学的影响[J]. 李发国,尹付成,苏旭平,李智. 中国有色金属学报. 2010(01)
[10]钢材的热浸镀铝及其应用[J]. 肖罡,上官琪,陆宇衡,黄彩敏,曾建民. 大众科技. 2009(08)
博士论文
[1]合金元素对热浸镀锌镀层组织的影响及相关相平衡研究[D]. 王鑫铭.湘潭大学 2017
[2]纳米CeO2颗粒对镀锌层的改性工艺及其机理研究[D]. 骆心怡.南京航空航天大学 2007
硕士论文
[1]硅对热浸镀Zn-Al镀层组织及性能影响的研究[D]. 乔翯.湘潭大学 2018
[2]表面预处理及镀后处理对连续热浸镀铝组织和性能的影响[D]. 陈杰.西安建筑科技大学 2017
[3]Sn、Ti对热浸镀铝镀层组织及高温抗氧化性能的影响[D]. 匡小围.湘潭大学 2016
[4]铌合金表面Ni-P/Al2O3复合涂层的制备与抗氧化性能研究[D]. 刘伟.广西大学 2014
[5]Ti、Mn对低合金高强钢热浸镀铝锌合金界面反应的影响研究[D]. 裴金榜.内蒙古科技大学 2013
[6]Ti对含硅钢Fe-Zn反应的抑制作用及Zn-Fe-Si-Ti体系相关系的研究[D]. 何朋非.湘潭大学 2012
本文编号：3538143
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