新型含稀土热镀锌层的结构与耐腐蚀性能研究

《新型含稀土热镀锌层的结构与耐腐蚀性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学硕士学位论文新型含稀土热镀锌层的结构与耐腐蚀性能研究摘要热镀锌钢板结合了锌的耐腐蚀性能和钢的加工成型性能，属于一种两维复合材料，具有广阔的应用领域与发展前景。稀土元素具有较高的表面活性，在热镀锌液中添加稀土，能够改善镀层的微观组织结构，提高热镀锌钢板的耐腐蚀性能。本文中自行设计了适合实验室使用的热镀锌生产工艺，具体工艺参数为：25～30g/LNaOH碱洗；水洗、吹干；27ml/LHCl酸洗；50g/LZnCl2+150g/LNH4Cl溶剂处理；260℃水平放置烘干；460℃浸镀2min，空冷至室温。此外，还分析了主要工艺参数对镀锌层

2、表面质量的影响。利用该工艺制备了七种稀土含量不同的热镀锌液，具体成分如下：锌液成分（添加值，wt%，余量为Zn）试样编号AlReLaCeA0.177---B0.1770.0230.0080.015C0.1770.0360.0120.024D0.1770.0450.0150.030E0.1770.0690.0230.046F0.1770.0830.0280.055G0.1770.110.0340.067对该七种热镀锌板的镀层组织结构进行了观察和分析，发现添加稀土元素后，镀层中晶粒明显地被细化，枝晶数量增多，成分过冷引起的胞状组织不发达，镀层表面更

3、为平整光洁。对锌液流动性的测量结果经计算，随着稀土含量的增加，锌液的流动性提高。根据Guggenheim表面张力方程，添加稀土元素降低了锌液的表面张力，结合晶体形核和长大的动力学条件，稀土元素可以提高固-液相变驱动力，降低相变阻力，降低临界形核功，增加异质形核数目，提高形1上海交通大学硕士学位论文核率。在胞状组织生长过程中，稀土降低了液相中的成分过冷度，抑制了胞状组织生长。对该七种热镀锌钢板的耐腐蚀性能进行了测定和分析，包括盐雾腐蚀性能、极化曲线和微区电位的测量，结果表明在锌液中添加稀土可以显著提高镀层的耐腐蚀性能。热镀锌板出红锈时间从试样A的

4、11天提高到试样E的30天，红锈百分比从试样A的4%降低到试样E的1%。极化曲线的测量显示A、C、E、G四种样品的自腐蚀电位依次为EE>EC>EG>EA。在镀层表面微小区域内，未添加稀土的样板电位较高，差异性明显（-906meV~-998meV），添加稀土后，电位较低且分布更为均匀（-803meV~-844meV）。稀土元素在锌液中与O、S等结合，净化了锌浴，保证了镀层表面2ZnCO3·3Zn(OH)2保护膜的致密性和完整性，提高了热镀锌板的耐腐蚀性能。具有较好组织结构和较高耐腐蚀性能的热镀锌板，稀土加入量在0.045wt%~0.069wt%区

5、间范围内。关键词：热镀锌钢板，稀土，枝晶，盐雾腐蚀，极化，Kelvin探针2上海交通大学硕士学位论文CONSTRUCTIONANDCORROSIONRESISTANTPERFORMANCEOFNEWHOT-DIPZN-AL-RESTEELSHEETABSTRACTHot-dipgalvanizedsteelsheethasgoodcorrosionresistantperformanceandmechanicalpropertyandhasbeenwidelyused.Rehashighsurfaceactivity.WhenaddingRei

6、nthehot-dipliquidmetal,thestructureofplatingfilmwillbeimprovedandthecorrosionresistantperformanceofthesteelsheetwillbebetter.Inthispaper,techniqueofhot-dipgalvanizingforexperimenthasbeendesigned.Theprocessingparametersare:25～30g/LNaOHcleaning,waterscrubbing,weather,27ml/LHCl

7、cleaning,50g/LZnCl2+150g/LNH4Cltreating,260℃drying,460℃hot-dipgalvanizedfor2min,aircooled.Additionally,effectofthemajorparametersonthesurfacequalityofthesheethasalsobeendiscussed.Sevenkindsofliquidmetalforhot-dipgalvanizinghavebeenpreparedusingtheprocess:SerialComponentofthe

8、hot-dipliquidmetal(wt%,therestisZn)numberAlReLaCeA0.177---B0.1770.0230.0080