含硅活性钢在Zn-Sn合金浴中热浸镀锌的研究

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1、摘要摘要随着钢铁连铸技术和低合金高强度钢的普及应用，大量用于热镀锌钢结构件的钢材都含有较高含量的硅。含硅镇静钢和半镇静钢在常规热浸镀锌时的镀层经常会出现超厚、灰暗且粘附性差等问题。本文系统研究了在五种含锡锌浴(含锡量分别为1wt％、3wt、5wt％、7wt％和12wt％)和纯锌浴中浸锌后，各种含硅钢(含硅量分别为0．06wt％、0．09wt％、0．14wt％、0．24wt％和0．37wt％)镀层的组织与生长动力学规律。并探讨了锌浴加锡对台硅钢热浸镀锌镀层的耐腐蚀性能的影响。研究结果表明，在锌浴中加入一定量的锡以后，可抑制活性钢的镀层的超厚

2、生长，特别是硅含量大于0．30wt％的高硅活性钢。当锡的含量小于5wt％时，抑制效果随锡量增加而增加，当锡的含量大于5wt％时，抑制效果随锡量增加不再明显增加。通过扫描电镜分析镀层的结构，发现锌浴中加锡后，镀层的组成相没有发生变化，仍然由6层、‘层和”层组成。锌浴中加入5wt％的锡以后，活性钢镀层的(层的过厚生长得到了明显的抑制，(层显著变薄并由疏松的碎块状变为排列整齐的柱状晶。6层则变厚而且非常致密。随着浸锌时间的延长，6层会逐渐变厚，并在整个镀层厚度中所占的比例逐渐变大。研究发现，锡主要分布在镀层的T1相层中并在”相层中形成富集(含s

3、n量可达15wt％。30wt％)，而铁锌合金层中只含有少量锡(<2wt％)。这表明镀层生长过程中铁锌合金层向外排锡，因而在(相前沿的液相锌中形成一个阻碍铁锌互扩散的富锡区，起到抑制镀层快速生长的作用。对含硅(0．37wt％)活性钢镀层在5％NaCl溶液中的浸泡试验和盐雾试验表明，在锌浴中加入锡以后，镀层的耐腐蚀性能稍有下降，特别是在腐蚀的前期，镀层的腐蚀失重会随着锡含量的增加而增加。由于镀层的T1层为锌锡共晶组织，锡相为电位较正的相，可加快锌相的电化学腐蚀。所以锡的加入在腐蚀的早期加快了镀层的腐蚀。在盐雾试验中，加锡与不加锡镀层的腐蚀产物

4、均为ZnCl2'4Zn(On)2和ZnO，其在镀层表面形成一层较厚而粘附牢固的腐蚀产物膜，对镀层可以起到有效的保护作用，所以其腐蚀速率会越来越小，在腐蚀的后期，加锡镀层的腐蚀速率与不加锡镀层逐渐趋于一致。当对试样进行钝化处理以后，其腐蚀程度就会大大降低。关键词热浸镀锌：含锡锌浴：组织；耐腐蚀性能兰童垄圭盔兰至主兰堡垒兰AbstractWiththewidespreadapplicaitonofsilicon—killedsteels，silicon·semi—killedsteelsandlowalloyhighstrengthstruc

5、turalsteels．whichusuallycontainover0．1％silicon，thecoatingswithoverthickness，grayappearanceandbadadherenceareobtainedwhenthosesteelsaregalvanizedinatraditionalway．Thishasbeenalloppressiveproblemtogalvanizers．Thispaperstudiedthemicrostructuresandanticorrosionpropertiesofthe

6、galvanizedcoatingsoffivetypesofsteels(containing0．06，0．09，0．14，0．24and0．37wt％Sirespectively)indifferentzincbathwithtincontentofpurezincbath，1wt％Sn，3wt％Sn，5wt％Sn，7wt％Snand12wt％Sn．Theeffectsofaddingtintozincbathonthemicrostructuresandanticorrosionpropertiesofthecoatingswere

7、discussed．Theresultsshowthattheover—growthcoatingsofthereactivesteels(especiallyforthosewithoverO．3wt％Sicontent)arerestrainedafteraddingtininthezincbath．Whenthetincontentislessthan5％．therestraineffectwillbeincreasedgreatlywiththeincreaseoftincontent．Whenthetincontentisove

8、r5％，thecoatingthicknessdoesnotchangegreatlyagainwiththeincreasingtincontent．SEMresultsshowsthatt