钢丝单镀Galfan合金助镀剂及镀层组织和性能的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文钢丝单镀Galfan合金助镀剂及镀层组织和性能的研究姓名：杨霏申请学位级别：硕士专业：材料科学与工程（材料学）指导教师：曹晓明2003.3.1钢丝单镀Galfan合金助镀剂及镀层组织和性能的研究摘要aal触是成分为接近予共晶成分的5％Al～Zn一(O．02一O。1)％MM的锌铝合金。工业发达国家普遍采用保护气体还原方式热浸镀GaI鼬l钢丝取代传统的热镀锌钢丝。由于铝的加入，采用传统的熔融熔剂法热浸镀Galf；m容易产垒漏镀、气孔、锌痞等缺陷，褥国内由于设备、资金激及技术的限制，一篷不能熬量生产热浸镀Galf飘钢丝制最。本课题旨在研究出

2、新的溶剂以及配套的工艺，以得到溶剂法单镀Gal矗m钢丝。新建一条采用这种工艺的热澄镀Galfh生产线的成本只是双镀法的l／lO，还原气体保护方式的l，20—l辫O。蓄先遽过模拟连续生产黔工业热浸镀锌生产线，系统的研究了如何利用熔剂法在钢丝上单镀Galfjm镀层，从而改造现有的热浸镀锌生产线。酋先，结合具体实验条件，试验了有机助镀剂、普通酸俄化学助镀莉、纯学沉积Ni预镀层助镀嗣、亿学沉积铜颥镀徭韵镀帮浚及颥沉积金麟层分别为锌、镶、锅、铬熬电解助镀荆，根据热浸镀G蠢是m鲍瀑镀、气孔以及锌瘪等三秽主要缺陷制定了镀层质攫评价标准。与热浸镀锌和双镀GaI蠡m对比，分析

3、热浸镀㈨f孙缺陷的形成原因，首次提出了如何利用熔剂法减少气泡、气孔的热浸镀助镀齐j设计思戆。，利用此标准对实验结果主要进行了正交试验分析，确定鬣离子、氯离子具有醣壹滚镀靛襻用，加入甲疆可以减少气泡、气孔，电泼积镑该镀屡助镀刻可以季导到缺陷比较少的热浸镀Gal钒镀层。其次，正交试验分析结果，对于助镀剂中各个成分以及助镀温度、冷却制度对镀层质量的影响迸行了分祈，确定了锌瘤的主簧成分燕Fe—zn穗l三元金耩阉亿合物，冷帮速度茯霹戳得裂比较薄豹过渡鼷，冷却速度慢可以减轻气体在镀层之中的残壁，确定了最谯热浸镀漫度为450℃。嗣时分析了不同予镀层产生不同效果的原因。最后

4、，进行了盐雾腐蚀实验和缠绕试验，证明Galf；m镀层的耐腐蚀佳能与镀层的结合力都鞠显优予缝镲镀瀑。采臻热浚镀锌层、双镀法生产豹Gal曩撤镀壤以及国终实验室单镀法热没镀(趣羲m会金镀层作为对比参照物，在SEM下研究了浏蠡m镀层的表面组织、表面成分特征，发现了表面的双相组织以及铝在表面的富集，并首次据此解释了为何热浸镀GaIfh镀层其有优异的耐腐镪往能，研究了盐雾腐蚀试样的表面形态，揭示了辩腐镪性能优于缝镑镀层兹新懿可能原腿；溉察到了铝在Gal叠m—Fe爨趸上的富集，对比溉察了纯锌镀层与双镀法镀层的过渡层，揭示了GalBm镀层具有优异的结合力的原因。关键谪：热浚

5、镀，Galfan，镣铝合金，耐瘸镶性能，结合力，劲镀溶齐』RESEARCHFoRHOT_DIPPINGGALFANSTEELWIREANDSTUDYoNPRoPERTIES&STRUCTUREoFTHECoATINGAbstractTheaimofⅡ1estudyist0丘ndanewnuXusedinone—Stephot_dippingGal‰(a11eutecticzinca110ycomainir增5％aluminurn)coatingonsteelwirewimnuxpmcess．ThenuXesinthestudyincludeOrgallicm

6、atter'nuoride，chloridea11delectrod印ositinglayer．Imitatingmeindustriallines，theprocessinthelaba11devaluation—criterionoftllecoatingisesta_blisheda11don：hodoxyexperimentaldes远nmemodisadopted．TherearetwomainkiIldsofnuxresearchedint11edissenation，chemicaInuxarldpre—electrodepositinglay

7、ernux．ExperimentaIresultsshowmata10t勺fdefects，suchasun-galvanizedspotS，holes，bubblesandpanicles，werefoundinthecoatingt11atmaIluf’acturedwim血epurechemicalnuX．Whiled印ositingzinclayeracquir甜，defectsdecreased，and曲enuorideandchloridecontriblltetothedecreaseofun—galVanizedspotsandm劬ylalc

8、oholcontributestothedecrea