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《钢丝热镀锌层组织对耐蚀性的影响_张晓燕》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第5期贵州工业大学学报(自然科学版)Vol.32No.52003年10月JOURNALOFHUIZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYOctober.2003(NaturalScienceEdition)文章编号:1009-0193(2003)05-0013-03钢丝热镀锌层组织对耐蚀性的影响1222张晓燕,黄达强,杨正高,彭正丽(1.贵州工业大学冶金工程系,贵州贵阳550003;2.贵州钢绳集团股份有限公司,贵州遵义563000)摘要:采用海水模拟试验比较了先镀后拉和先拉后镀热镀锌钢丝的耐蚀性,利用扫描电镜和能谱仪对镀层微观组织和成分进行分析,
2、结果表明,先镀后拉钢丝镀层由表及里是三层组织,既致密的η相、ζ相和δ1相,先拉后镀钢丝镀层也由η相、ζ相和δ1相组成,但ζ相呈分散状。关键词:热镀锌;先镀后拉;先拉后镀;显微组织;耐蚀性中图分类号:TG142.1文献标识码:B0前言热镀锌在钢丝、钢丝绳生产中得到广泛应用。对于在海洋环境中工作的热镀钢丝绳来说,提高钢丝绳的耐蚀性能是延长其使用寿命的关键。而镀锌钢丝绳的耐蚀性能除与使用环境、介质、钢丝绳所用的油脂、绳芯有关外,还与钢丝镀锌层的组织、结构和性能密切关联。与传统的先拉后镀钢丝热镀锌工艺相比,先镀后拉钢丝由于其镀层具有良好的耐蚀性,正逐渐被各钢绳生产企业所采用。
3、为了科学地制定镀锌及拉制工艺,分析和研究两种工艺生产的镀锌钢丝在海水中的耐蚀能力和腐蚀规律已显得十分必要。本文通过海水模拟耐蚀性对比试验,对两种工艺生产的钢丝的腐蚀规律进行初步探讨。1试验材料工艺及方法试验材料选用同一炉号的70号钢,化学成分见表1.按两种不同的工艺路线,组织生产Υ1.2mm钢丝。先镀后拉钢丝镀锌生产工艺流程:Υ6.5mm线材(生拉)Υ4.5mm(正火拉拔)Υ2.6mm(淬火、热镀锌、水箱拉丝)Υ1.2mm.先拉后镀钢丝镀锌生产工艺流程:Υ6.5mm线材(生拉)Υ4.5mm(正火拉拔)Υ2.6mm(铅淬火、干式拉丝)Υ1.2mm(热镀锌)。热镀锌工艺:
4、温度460℃,时间8s,车速18.48m/min.表1试验用材料化学成分(wt%)钢号CSiMnPS700.690.140.740.0270.0083海水模拟试验用海水在实验室配制,其比重为1.04g/cm,含盐量3.7%.将试样去油后用酒清洗干净,烘干后在分析天平上秤重,放入盛有配制海水的玻璃器皿中,海水温度保持在34～36℃之间,每隔两天取出,在清水中洗干净,用酒精擦干,烘干,秤重。腐蚀时间共288h,以失重多少来评价镀层的抗蚀性能。钢丝的性能检测按相应国家标准进行。钢丝镀锌层组织观察及微区成分测定在KYKY-2000B扫描电镜上进行。2试验结果及分析2.1试验结
5、果2.1.1两种试验钢丝腐蚀性比较见表2和图1所示,显然先镀后拉钢丝的耐蚀性好于先拉后镀的钢丝。表2海水模拟试验结果试样号原重(g)48h(g)96h(g)144h(g)192h(g)240h(g)288h(g)腐蚀速率g/h-5先镀后拉1.74701.74461.74411.74391.74231.74171.74112.05×10-5先拉后镀2.33402.33102.32902.32862.32722.32512.32373.58×102.1.2两种试验钢丝性能比较见表3,可见先镀后拉钢丝的强度及韧性比先拉后镀钢丝好,由于镀后进行收稿日期:2003-06-091
6、4贵州工业大学学报(自然科学版)2003年图1钢丝腐蚀失重———时间关系曲线拉拔,先镀后拉钢丝镀层厚度低于先拉后镀钢丝。表3试验用钢的镀层性能试样号抗拉强度N/mm3360°扭转次180°弯曲(R2.5)次镀层厚度μm先镀后拉1570412150先拉后镀15603716902.1.3两种试验钢丝镀锌层微观组织和成分分析结果图2为两种试验钢丝镀锌层扫描电镜结果。表4为能谱仪定点分析的镀锌层成分(表中成分点与图1中图片上所标位置相同)。(a)先镀后拉(b)先拉后镀图2镀锌层的SEM形貌表4镀锌层的EDS分析结果(wt%)分析区域01234(基本)分析成分ZnFeZnFeZ
7、nFeZnFeZnFe先镀后拉98.31.7093.776.2389.9610.0418.7681.240.8899.12先拉后镀99.20.8098.721.2893.556.4591.418.590.9099.102.2结果分析[1]根据文献的研究,热镀锌时,最先形成Zn在α铁中的固溶体,达到饱和后通过元素的扩散作用形成Γ相(Fe5Zn21),高熔点Fe与Zn液接触时,它们能在相界面上发生化学反应形成金属间化合物,从钢基开始依[2]次为Γ、δ1(FeZn7)、ζ(FeZn13)和η相(纯锌层)。δ1相含6～11%的铁,ζ相含大约6%的铁。所以,在
