Zn6Al3Mg系合金和Zn11Al3Mg系合金及其腐蚀性研究
发布时间：2020-10-19 14:35
本课题通过中频感应熔炼炉制备了Zn6Al3Mg系和Zn11Al3Mg系合金,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及X射线能谱仪(EDS)研究了合金的微观组织形貌、物相组成、腐蚀产物的形貌和成分以及合金的腐蚀形貌;使用CHI614e电化学工作站研究了Zn6Al3Mg系和Zn11Al3Mg系合金在3.5wt%Na Cl溶液中的自腐蚀电位、自腐蚀电流和交流阻抗特性。在此基础上,对Zn Al Mg合金的腐蚀机制进行了研究和探讨。研究结果表明:Zn6Al3Mg系合金中主要的物相组成为树枝状富Zn相、富Al相以及网状Zn-Al-Mg Zn2三元共晶组织;Zn11Al3Mg系合金中主要的物相组成为块状富Al相、Mg Zn2相以及网状Zn-Al-Mg Zn2三元共晶组织。Zn6Al3Mg系合金和Zn11Al3Mg系合金的失重速率约为纯锌的1/2。浸泡腐蚀过程中,Zn6Al3Mg合金和Zn11Al3Mg合金自腐蚀电流增大的速度小于纯锌,原因是在浸泡腐蚀初期,Zn Al Mg合金中的优先腐蚀相Mg Zn2和Zn发生腐蚀,合金表面快速的生成附着性好、导电性差且致密的保护性针叶状凝胶膜:Zn6Al2(OH)16CO3(LDH)和Zn5(OH)8Cl2,这种腐蚀产物能够阻碍电化学反应的进行,减缓合金腐蚀速率增大的速度。0.1wt%的稀土元素Ce和La加入Zn6Al3Mg合金和Zn11Al3Mg合金,在合金的凝固过程中增加非均匀形核点的数量,Ce和La与Al和Zn形成金属间化合物并阻碍树枝状富Zn相的长大,细化合金的晶粒组织,使其表面电势趋于均一化,提高了合金的均匀腐蚀性。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG174.36
【部分图文】：
硕士学位论文量为 5%和 55%时，耐蚀效果最好。后来人们系列综合性能良好的镀层产品，Galvalume 和性的两种。Galvalume 镀层经过好几年的研制直l 含量为 55%，Si 含量为 1.5%，其不但具有良用的温度高达 600-700℃，抗大气腐蚀性能比纯提升了 4 至 6 倍，能够广泛地适应腐蚀环境，制造行业等。 Galfan 镀层是 20 世纪 80 年代ad Zinc Research Organization) 开发出来的成型锌铝合金镀层，熔点比纯锌低，流动性很优织，耐蚀性是锌镀层的两倍多，此外还拥有较在汽车制造和建筑行业等[28, 29]。
熔炼不同成分的锌铝镁合金，通过金相显微镜、X 荧光光谱分析仪(XRF)、X 射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析仪(EDS)等方法，确定合金的成分与物相组成，结合 Zn-Al-Mg合金三元相图，探讨合金的凝固过程。(2)锌铝镁合金的腐蚀性能测试通过全浸试验以及电化学性能测试，测定合金的自腐蚀速率、阴极保护电流效率、自腐蚀电位以及自腐蚀电流密度等参数，对合金的耐蚀性进行评估。(3)腐蚀产物分析及形貌观察通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及 X 射线衍射分析(XRD)，观察腐蚀产物形貌的变化和金属腐蚀形貌的变化，确定腐蚀产物的物相组成，探讨合金的腐蚀过程。(4)锌铝镁合金腐蚀机理研究通过电化学性能测试、腐蚀产物测试(SEM、EDS、XRD)等测试结果，探究锌铝镁合金的腐蚀机理，为合金的腐蚀机理研究及应用做基础理论贡献。
2 实验原理及方法组织，随着温度继续下降，Zn-Al-MgZn2三元共晶组织不断生长，因此室温下合金组织为 相、β 相(可能含有 α相)以及 Zn-Al- M组织。而当 Al 含量＞5%时，凝固过程中先析出相仍为 β 相，当时，合金液中开始析出 MgZn2相，随着 Al 的析出，合金液中 A达到共晶成分时，发生共晶转变 L→ +β+ MgZn2，生成三元共晶l 含量＞5%时，室温下合金组织中会有 MgZn2相。过 Zn-Al 相图和 Zn-Al-Mg三元相图以及 Zn6Al3Mg合金的理论凝定合金的浇铸温度为 600℃。
【参考文献】
本文编号：2847339
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG174.36
【部分图文】：
硕士学位论文量为 5%和 55%时，耐蚀效果最好。后来人们系列综合性能良好的镀层产品，Galvalume 和性的两种。Galvalume 镀层经过好几年的研制直l 含量为 55%，Si 含量为 1.5%，其不但具有良用的温度高达 600-700℃，抗大气腐蚀性能比纯提升了 4 至 6 倍，能够广泛地适应腐蚀环境，制造行业等。 Galfan 镀层是 20 世纪 80 年代ad Zinc Research Organization) 开发出来的成型锌铝合金镀层，熔点比纯锌低，流动性很优织，耐蚀性是锌镀层的两倍多，此外还拥有较在汽车制造和建筑行业等[28, 29]。
熔炼不同成分的锌铝镁合金，通过金相显微镜、X 荧光光谱分析仪(XRF)、X 射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析仪(EDS)等方法，确定合金的成分与物相组成，结合 Zn-Al-Mg合金三元相图，探讨合金的凝固过程。(2)锌铝镁合金的腐蚀性能测试通过全浸试验以及电化学性能测试，测定合金的自腐蚀速率、阴极保护电流效率、自腐蚀电位以及自腐蚀电流密度等参数，对合金的耐蚀性进行评估。(3)腐蚀产物分析及形貌观察通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及 X 射线衍射分析(XRD)，观察腐蚀产物形貌的变化和金属腐蚀形貌的变化，确定腐蚀产物的物相组成，探讨合金的腐蚀过程。(4)锌铝镁合金腐蚀机理研究通过电化学性能测试、腐蚀产物测试(SEM、EDS、XRD)等测试结果，探究锌铝镁合金的腐蚀机理，为合金的腐蚀机理研究及应用做基础理论贡献。
2 实验原理及方法组织，随着温度继续下降，Zn-Al-MgZn2三元共晶组织不断生长，因此室温下合金组织为 相、β 相(可能含有 α相)以及 Zn-Al- M组织。而当 Al 含量＞5%时，凝固过程中先析出相仍为 β 相，当时，合金液中开始析出 MgZn2相，随着 Al 的析出，合金液中 A达到共晶成分时，发生共晶转变 L→ +β+ MgZn2，生成三元共晶l 含量＞5%时，室温下合金组织中会有 MgZn2相。过 Zn-Al 相图和 Zn-Al-Mg三元相图以及 Zn6Al3Mg合金的理论凝定合金的浇铸温度为 600℃。
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 张平平;马瑞娜;周宗才;陈征;;热浸镀Zn-6Al-3Mg合金镀层组织结构与性能研究[J];金属制品;2014年06期
2 张婧;姜源庆;孔祥峰;王芳;;热喷涂技术在防腐工程中的应用和研究进展[J];全面腐蚀控制;2014年09期
3 孔纲;王丽平;车淳山;;热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层的研究与应用[J];材料保护;2014年04期
4 李锋;吕家舜;杨洪刚;周芳;;锌铝镁镀层钢板的研究进展[J];轧钢;2013年02期
5 吕家舜;李锋;杨洪刚;康永林;;热浸镀锌铝镁钢板镀层组织及腐蚀性能研究[J];材料工程;2012年10期
6 李荐;杨俊;周宏明;匡旭光;杨亮;郭欣;刘凡;刘芙蓉;;ZAT10变形锌合金在不同腐蚀环境中的腐蚀及力学性能变化[J];中南大学学报(自然科学版);2012年09期
7 童晨;苏旭平;王建华;吴长军;;Mg对Zn-6%Al镀层凝固组织的影响及耐腐蚀性的研究[J];热加工工艺;2012年12期
8 黄永智;李运刚;;热镀锌及锌合金技术的发展概述[J];电镀与精饰;2012年02期
9 徐杰;何明奕;王胜民;赵晓军;;锌及锌合金熔铸过程无铵造渣机理的研究[J];铸造;2011年11期
10 万冰华;费敬银;王少鹏;王磊;陈叶;;牺牲阳极材料的研究、应用及展望[J];材料导报;2010年19期
本文编号：2847339
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2847339.html
教材专著
