氟碳無銨助鍍熱鍍鋅鍍層組織及耐蝕性能

采用添加鉬酸鹽和磷酸鹽的改進型硅烷溶液處理熱鍍鋅鋼板,應用俄歇電子能譜(aes)技術分析了膜層中元素的分布。結果表明,改進型硅烷膜為雙層結構,外層是較厚的c-si-o,內層是mo-p-o-zn復合物。通過中性鹽霧實驗(nss)、極化曲線和電化學交流阻抗譜(eis)研究了膜層的耐蝕性能。結果顯示,該膜層的耐蝕能力接近于鉻酸鹽鈍化膜,是替代傳統鉻酸鹽鈍化的良好選擇。

以丙烯酸樹脂作主成膜劑,鉬酸、磷酸鹽作緩蝕劑,再加入經鋁溶膠改性的硅烷偶聯劑,通過交聯反應在鍍鋅板表面形成無鉻鈍化膜。利用紅外光譜、中性鹽霧試驗、電化學交流阻抗和極化曲線對鍍鋅板表面鈍化膜特征進行了表征。結果表明:鋁溶膠改性硅烷在鈍化膜中形成了si-o-al鍵;改性后的無鉻鈍化膜更加致密,耐腐蝕性能更高。

鋁是熱浸鍍鋅中非常關鍵的金屬元素,鋅鍋中鋁含量決定了鍍層的結構以及鋅鍋鋅浴行為。本文分析了大生產下的gi和ga板鍍層中的鋁含量,結果表明,不管是gi或ga,帶鋼的運行速度即熱浸鍍時間將影響fe2al5抑制層的厚度,影響帶鋼從鋅液中帶走的鋁含量。純鋅gi板,在有效鋁含量為0.18%~0.20%的情況下,或者合金化ga板,在有效鋁含量為0.125%~0.135%的情況下,鍍鋅時間越長或速度越慢,抑制層越厚,鍍層中鋁含量越高。在實際工業(yè)生產中鋅錠的添加要考慮速度因素。本文目的是尋找鍍層消耗鋁的規(guī)律,為優(yōu)化鋅錠添加制度、穩(wěn)定控制鋅液成分做準備。

將鍍鋅鋼板經表面處理后涂覆硅烷,研究成膜后的耐蝕性能。在3.5%nacl溶液中的電化學極化曲線測試和交流阻抗表明,涂覆硅烷膜后,硅烷膜的存在能夠明顯地抑制腐蝕過程中的陰極和陽極反應,使電荷轉移阻力大增,顯著降低了鋅的腐蝕速率,耐蝕效果較好。初步討論了硅烷膜的成膜及耐蝕機理。

將熱鍍鋅(hdg)鋼板經20g/l的ce(no3)3·6h2o溶液處理后浸涂5%(體積比)硅烷,研究膜層的耐蝕性能。5%nacl溶液中的電化學極化曲線測試結果和中性鹽霧試驗(nss)結果表明,單獨的鈰鹽處理或浸涂硅烷膜都能夠提高熱鍍鋅層的耐蝕性,而經過該鈰鹽處理后再浸涂硅烷形成雙層膜后能夠明顯地抑制腐蝕過程中的陰極和陽極反應,極化電阻rp較hdg試樣增加40多倍,也是單一膜層處理試樣的5~9倍,膜層的耐蝕性能明顯提高。俄歇電子譜(aes)分析表明,熱鍍鋅試樣經過兩步處理后,在表面形成了雙層膜,外層是富含c、si、o的均勻硅烷膜層,里層是富含ce的稀土轉化膜層。

采用正交試驗結合中性鹽霧試驗和極化曲線測定等方法,研究了熱鍍鋅鋼板表面的硅烷膜在制備過程中的硅烷體積分數、水解溶劑中甲醇體積分數、水解時間、水解溫度、溶液ph值、浸涂時間等因素對硅烷膜耐蝕性能的影響,并確定了最佳成膜工藝,討論了硅烷膜作用機理。結果表明:最佳成膜工藝為硅烷體積分數7%、溶液ph值4、水解溶劑中甲醇體積分數10%、水解溫度40℃、水解時間6h、浸涂時間120s,采用該工藝制備硅烷膜可明顯推遲熱鍍鋅鋼板出現白銹的時間;硅烷膜同時也抑制了熱鍍鋅鋼板在腐蝕過程中陽極和陰極的反應,顯著改善了熱鍍鋅鋼板的耐蝕性能。

熱鍍鋅的助鍍液中除鐵方法 （摘自熱鍍鋅的節(jié)鋅技術） 除鐵的重要性 經常測定助鍍液中fe2+離子的含量并加以除去，控制在lg/l以內(國外控制 在0.5g/l以下)。因為生成鋅鐵合金的因素是一份鐵和25份鋅。這就是說生成 鋅鐵合金所造成鋅的消耗是大量的，因此除鐵就顯得格外重要。 經常分析助鍍液中的zn、nh4、fe2+的含量并調整。 除鐵技術 除鐵常用的方法有兩種:一是將助鍍液吸入除鐵處理系統，通過加h2o2，將 fe2+氧化為fe3+后再加入nh3·h2o中和到ph>5，然后由板框壓濾機，濾清液 回到助鍍液槽中，濾餅集中存放處理。 這樣的系統有攪拌器槽、雙氧水槽、氨水槽和壓濾機等設施組成。 另一種也可以定期在空槽中進行除鐵作業(yè)。通過分析鐵的含量后，根據鐵的 含量多少加入h2o2和nh3·h20進行除鐵作業(yè)。如果暫時沒有分析手段時，可首 先取出少

熱鍍鋅是目前使用最廣泛的防護性鍍覆方式之一,其應用越來越受到關注。本文綜述了熱浸鋅鍍層材料及合金元素對鍍層性能的影響,并對各種鋅鍍層結構及性能進行了闡述。

鐵塔鋼構件的表面常采用熱浸鍍鋅層防護,傳統熱浸鍍鋅過程的氯化鋅–氯化銨工藝助鍍時在鋅浴上方產生大量的污染性煙塵,影響鍍鋅工藝的操作環(huán)境和周邊生態(tài)環(huán)境。本文經正交試驗和生產車間批量試驗,不添加氯化銨或其他銨鹽,以氯化鋅、氯化鈉、氟硅酸鈉、氟化鋁和表面活性劑kc-1為主,優(yōu)化出了一種無銨鹽助鍍劑。批量生產試運行證實,鐵塔構件熱浸鍍鋅時采用該無氨助鍍工藝,可以獲得合格鍍層,且顯著降低煙塵排放量。

建立數學模型可確定熱浸鍍鋅合金化變化狀況,進而可改進其工藝,消除鋅層在沖壓時的粉化。在建模中是以鋅為主擴散元素,還是以鐵為主,目前仍不統一?；跓峤冧\合金化過程中的組織演變規(guī)律及相變機理,以鋅為主擴散元素,建立了一種合理的數學模型,采用數值解法及c語言編程來模擬合金化鍍層組織生長規(guī)律;同時應用visualc++6.0平臺開發(fā)了ga鋼板鍍層組織模擬計算軟件。以連續(xù)鍍鋅合金化工藝最優(yōu)參數,將合金化工藝參數輸入,計算出ζ,δ和γ相的生長厚度、鍍層鐵含量及zn濃度-距離分布,分析η和ζ相消失的合金化時間點,能計算δ相內無濃度梯度的合金化時間點,以便控制γ相的快速生長。根據計算結果和合金化過程分析報告可優(yōu)化合金化參數,模擬獲得最佳鍍層顯微組織。結果表明:該軟件具有較為全面的輸入參數、預測結果準確和操作簡單等優(yōu)點,對指導熱浸鍍鋅合金化工藝有重要的實際應用價值。

熱鍍鋅 熱鍍鋅（galvanizing）也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅：是一種有效的金屬防腐方式，主要用 于各行業(yè)的金屬結構設施上。是將除銹后的鋼件浸入500℃左右融化的鋅液中，使鋼構件表 面附著鋅層，從而起到防腐的目的。熱鍍鋅工藝流程：成品酸洗-水洗-加助鍍液-烘干-掛鍍 -冷卻-藥化-清洗-打磨-熱鍍鋅完工。 熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來的，自從1836年法國把熱鍍鋅應用于工業(yè)以來， 已經有一百七十多年的歷史了。近三十年來，伴隨著冷軋帶鋼的飛速發(fā)展，熱鍍鋅工業(yè)得以 大規(guī)模發(fā)展。 由于鋅的標準電極電位負于鐵，因此在水和潮濕的空氣中鍍鋅層具有犧牲陽極保護鋼基 的作用，從而可以大大的延長鋼材的使用壽命。在工業(yè)上常用的鍍鋅層有熱浸鍍鋅、電鍍 鋅、機械鍍鋅和熱噴涂（鍍）鋅等，其中熱鍍鋅約占鍍鋅總量的95%，熱鍍鋅用鋅量在世界 范圍內占鋅產量的40%，在中國約占鋅產

在cocrmo系合金、cocrw系合金、鐵基合金和鎳基合金中添加硼化物、碳化物,采用等離子噴焊(pta)的方法,在熱鍍鋅沉沒輥軸套上制備多種涂層。研究結果表明,在cocrmo系合金中添加crb2mob的涂層,焊道成型性良好;涂層表面與鋅液基本不浸潤,腐蝕面平滑,耐蝕性最佳。

采用電化學阻抗譜技術(eis)研究了環(huán)氧鋁粉涂層和feve氟碳涂層/碳鋼體系在天然海水介質中的電化學腐蝕行為,通過對兩涂層的涂層電容分析及腐蝕后表面形貌的觀察,評價了兩種有機涂層的防腐蝕性能。結果表明,隨著浸泡時間的延長,兩種有機涂層體系的保護作用都有所降低。環(huán)氧鋁粉涂層在浸泡初期呈現單容抗弧特征,浸泡57天時出現了雙容抗弧。氟碳涂層在浸泡周期內eis曲線均呈現單容抗弧特征,浸泡110天時低頻阻抗模值仍高于108ω.cm2。在整個浸泡周期內,氟碳涂層的涂層電容基本維持在1.6×10-10～1.8×10-10f.cm-2,約為環(huán)氧鋁粉涂層電容的1/20,表現出低滲水性。

針對熱鍍鋅板在沖壓成形過程中鍍層局部剝離的問題,在分析其微觀特征的基礎上,通過試驗研究了鍍層厚度、鋼基強度及鍍層鋁含量對鍍層耐剝離性的影響。結果表明:該鍍層剝離實際上是鍍層在厚度方向上遠離鍍層/鋼基界面的局部脫落,而不是因鍍層/鋼基界面附著力較差所致的鍍層整體脫落;隨著鍍層厚度的增加,鍍層耐剝離性顯著下降;隨著鋼基屈強比的增加,鍍層耐剝離性下降;隨著鍍層鋁含量的增加,鍍層耐剝離性提高。

本文介紹了應用epma-1600型電子探針測定熱鍍鋅鋼板鍍層成分和元素重量百分比,并結合光學顯微鏡金相分析確定鍍層中相結構的方法。結果表明,該方法能準確、快速地原位測定鍍層中元素含量和組織結構,是鍍層與鋼基結合性能評價的重要檢測手段。

鍍鋅 1.鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕，延長其使用壽命，在鋼板表面涂以一層金屬鋅， 這種涂鋅的薄鋼板稱為鍍鋅板。 分類和用途：按生產及加工方法可分為以下幾類：①熱浸鍍鋅鋼板。將薄鋼板浸入熔解的鋅 槽中，使其表面粘附一層鋅的薄鋼板。目前主要采用連續(xù)鍍鋅工藝生產，即把成卷的鋼板連 續(xù)浸在熔解有鋅的鍍槽中制成鍍鋅鋼板；②合金化鍍鋅鋼板。這種鋼板也是用熱浸法制造， 但在出槽后，立即把它加熱到５００℃左右，使其生成鋅和鐵的合金被膜。這種鍍鋅板具有 良好的涂料的密著性和焊接性；③電鍍鋅鋼板。用電鍍法制造這種鍍鋅鋼板具有良好的加工 性。但鍍層較薄，耐腐蝕性不如熱浸法鍍鋅板；④單面鍍和雙面差鍍鋅鋼板。單面鍍鋅鋼板， 即只在一面鍍鋅的產品。在焊接、涂裝、防銹處理、加工等方面，具有比雙面鍍鋅板更好的 適應性。為克服單面未涂鋅的缺點，又有一種在另面涂以薄層鋅的鍍鋅板，

我國緊固件在全球市場上占一定地位 堅固件的發(fā)展：看到中國緊固件企業(yè)出口的產品大多 屬于科技含量較低的低檔產品，主要依靠低價格競爭優(yōu)勢 進入國際市場。在不了解目標出口市場的前提下，盲目出 口，使產品集中在少數市場上，打低價格戰(zhàn)，搶占市場份 額。如果沒有核心技術，從世界分工的角度來講，中國緊 固件企業(yè)可能越來越會在價值鏈最低的地方打工，最高的 價值鏈都被別人占有。我們創(chuàng)造的緊固件重量和我們創(chuàng)造 的緊固件價值會越來越大。 不過，世界市場是廣闊的，多樣化的。傳統的美、歐、 日等先進工業(yè)國由于次貨危機引起經濟萎縮，擴展的潛能 有限，我們在力保市場份額的同時，要重視新興的市場。 緊固件需求是無處不在的，上至飛機、汽車，下至家具、 電器，都有廣闊的需求，我們要細分市場，準確定位。中 南美、東南亞、非洲、中東、原蘇聯地區(qū)，這些區(qū)域我國 出口市場份額很小，我們可以重點加以關注，拓展市場， 使緊固件出口道路變

熱鍍鋅鍍層厚度對耐蝕性的影響及改善途徑

含硅0．12％～0．25％的鋼熱浸鍍鋅時鍍層厚度隨著鍍鋅溫度的升高反而減小。華南理工大學材料學院研究了450℃和480℃，0．14％si鋼的熱鍍鋅組織，發(fā)現隨著浸鋅溫度升高，鍍層組織中η層和ζ層的厚度均減小，而г相由不連續(xù)變成較為連續(xù)的一層。

蒂森鋼公司粗鋼生產能力為1000萬噸,是歐洲最重要的鋼鐵廠之一。汽車工業(yè)是該公司最重要的用戶。在世界范圍內,薄板產量的60％用于汽車制造業(yè),而薄板中表面鍍層產品所占比例逐年增多,目前已達薄板總產量的47％。蒂森公司表面鍍層產品所占比例現在比70年代初增加了一倍。

利用流體力學計算方法,對連續(xù)熱鍍鋅氣刀射流拭鋅過程中帶鋼表面氣流壓力和溫度分布進行了仿真研究。模擬結果表明:氣刀噴吹時,帶鋼邊部5mm范圍內出現壓力衰減,且邊部散熱較中心處快,易使帶鋼出現邊部過鍍鋅缺陷;為避免該缺陷發(fā)生,設計了增大邊部開口度的楔形刀唇結構氣刀,有效阻礙了帶鋼邊部壓力衰減,且邊部鍍層減薄率隨楔形開口度的增加而線性增加;對于平行段開口度為1.10mm的氣刀,邊部開口度選定為1.18~1.22mm,有利于改善鍍層均勻性。

帶鋼熱鍍鋅國標中規(guī)定,最薄鋅層重量為80g/m2(雙面),而用戶需要80g/m2(雙面)一下的鋅層重量時,則只有選擇價格較貴的電鍍鋅板,本文從外力及內力著手,研究出了帶鋼熱鍍鋅超薄鍍層的生產方法,為在一定范圍內熱鍍鋅板取代電鍍鋅板,降低加工成本開辟了新的途徑。