热镀锌质量缺陷检验及改善办法

近年来,随着热镀锌基板表面质量的不断提高,热镀锌钢板的镀层表面质量也得到了很大的改善。但是,机械划伤等基板表面缺陷很容易透过镀层显现出来;基板表面的污染如果不清洗干净,也会影响镀层反应,并形成漏镀点等镀层缺陷。本文主要分析各种镀层质量缺陷的起因,并提出改善方法。     

高强钢合金化热镀锌研究进展

随着汽车工业的发展,高强钢合金化热镀锌板作为一种资源节约、环境友好型的新型材料得到了广泛的应用.与普通热镀锌钢板相比,高强钢合金化热镀锌板具有优异的焊接性、涂装性及涂装后的漆膜耐砂砾冲击性.介绍了高强钢合金化热镀锌的研究现状、基板种类和生产工艺对镀层结构及性能的影响,初步探讨了合金层形成机理,并对高强钢合金化热镀锌今后的发展进行了展望.     

合金化热镀锌IF钢表面亮条纹缺陷分析

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析仪分析了合金化热镀锌IF钢板表面的亮条纹缺陷。条纹部位与正常部位相比,镀层的表面形貌、截面特征以及侵蚀锌层后的钢板表面形貌均有不同。造成条纹的直接原因是钢板表面的微裂纹,而引起微裂纹的原因是Al2O3颗粒。     

合金化时间对热镀锌镀层相结构与结合力的影响

为提高汽车用热镀锌钢板的可焊性,将热镀锌钢板进行合金化退火处理,采用电子显微镜、X射线衍射分析和结合力测试等试验手段,研究了不同时间合金化处理后热镀锌层的表面形貌、化学成分及热镀锌层与基体结合力的变化规律.结果表明:与原始镀锌层为单相Zn以及含有少量Fe相比,经合金化处理后,除了有Zn O和Zn O2相形成之外,同时出现了Zn-Fe金属间化合物;随着合金化处理时间的延长,镀锌层中的Fe含量以及Zn-Fe金属间化合物的Fe含量不断增加;与原始镀锌层和基体的结合力相比,经合金化处理后,镀锌层与基体的结合力增加,并随处理时间的延长,其镀锌层结合力不断提高.     

热镀铝锌板黑线缺陷原因分析

为了查找薄规格热镀铝锌板黑线缺陷产生原因,采用ZEISS Merlin Compact场发射扫描电镜及其附带的OXFORD X-max N型能谱仪等分析技术对热镀铝锌钢板黑线缺陷表面、截面以及腐蚀去掉镀层后的钢铁基板表面进行了微观形貌观察和化学成分分析。结果表明：热镀铝锌钢板上表面黑线缺陷是由于钢铁基板划伤致使钝化膜较厚所致;热镀铝锌钢板下表面黑线缺陷是由于下表面镀层发生凹陷微变形致使钝化膜较厚所致。热镀铝锌钢板表面划伤以及镀层凹陷造成与周围其他位置对光的反射不同,形成了视觉上的黑线缺陷。     

用扫描电镜分析合金化热镀锌镀层的截面形貌及组成相

详细介绍了一种用扫描电子显微镜（SEM）观察合金化热镀锌镀层截面形貌及对镀层中的各种锌铁合金相进行分析的方法,该方法是在普通镀层金相检验方法的基础上借助SEM获取镀层截面形貌,从而定性地判断镀层内的各种锌铁合金相的生成与否及生成量的多少,具体步骤包括金相试样的镶嵌、研磨、抛光、侵蚀和采用SEM观察镀层截面形貌。并对比分析了不同侵蚀液对镀层截面形貌的影响,发现采用添加缓蚀剂的铬酸＋硫酸钠溶液侵蚀合金化热镀锌镀层得到的镀层截面形貌最为理想。     

钢基表面热镀锌镁合金镀层及其耐蚀性能研究

采用电解活化助镀剂法在A3钢基表面制得了镁含量为0.3%～2.0%(质量分数,下同)的热镀锌镁合金镀层,对各种成分的锌镁合金镀层进行了电化学测试和中性盐雾实验,并通过电子扫描显微镜观察了镀层的表面形貌.结果表明,在镁含量小于2%的范围内,随着镁含量的增大,热镀锌镁合金镀层的耐蚀性能逐渐提高,但提高的幅度逐渐降低;随着镁含量的增大,镀层晶粒不断细化,组织结构趋于均匀;镁元素主要分布于晶界,起到细化晶粒的作用.     

合金化热镀锌无间隙原子钢板表面白色点状压印缺陷的产生原因

使用扫描电子显微镜、能谱仪、光学显微镜等设备，对合金化热镀锌无间隙原子钢板表面白色点状压印缺陷进行分析，查明了该缺陷的产生原因。结果表明：该缺陷表面合金化不充分，平整印较多，锌层局部偏厚，部分溶锌后发现有氧化铁皮；钢板表面氧化铁皮局部偏厚，酸洗时氧化铁皮未能被完全溶解，并压在钢板表面，镀锌合金化后呈白色点状压印形貌。采用降低卷取温度的方法，可有效减小钢板表面氧化铁皮的厚度，后续钢板未再发现该类缺陷。     

合金化热镀锌IF钢板镀层显微组织的TEM观察

介绍了用聚焦离子束方法制备合金化热镀锌IF钢板镀层横截面TEM试样，应用透射电镜对其显微结构进行了观察。结果表明，商用合金化热镀锌IF钢板镀层显微结构由近界面的牙齿状Г相层和等轴Г1相及δ相组成，晶粒尺寸为0．5～1μm；δ相电子衍射斑点中存在明显的超点阵斑点。     

合金化热镀锌镀层组织Г相的结构分析

为了研究合金化热镀锌镀层组织Г相的结构,采用聚焦离子束(FIB)方法制备了合金化热镀锌无间隙原子(IF)钢板镀层横截面透射电镜(TEM)试样,应用TEM对其显微结构进行了观察和选区电子衍射分析,应用X射线能谱仪(EDX)测定了Г相的化学成分,并介绍了FIB方法制备TEM试样的过程.结果表明,Г相选区衍射花样中存在明显的超点阵衍射.证明Г相是一种有序金属间化合物;计算机模拟电子衍射花样的结果给出了Г相的原子占位.     

基板强度对汽车用合金化热镀锌板摩擦因数的影响

采用平板滑动摩擦实验研究不同接触压力下合金化热镀锌钢板的摩擦因数。结果表明:在相同的变形条件下,低强度基板加工硬化较强烈;在相同接触压力下,镀锌板基板强度越高,摩擦因数越低;随着接触压力增大,低强度镀锌板摩擦因数由0.154降为0.136,高强度镀锌板摩擦因数由0.140降至0.135;随着接触压力的进一步增加,摩擦因数降低的趋势变缓。基于黏着理论深入分析了基板强度影响摩擦因数的原因,得出如下结论:摩擦因数主要由α值(总的实际接触面积中模具和镀层直接接触部分百分比)和基板表面显微硬度决定;基板强度是决定基板表面显微硬度和α值的主要因素;随着接触压力增大,不同的加工硬化率会使不同强度基板的表面显微硬度逐渐接近,致使α差异减小,最终使基板强度对镀锌板摩擦因数影响减弱。     

基体对镁合金氧化膜性能影响的研究进展

阐述了镁合金应用前景,介绍了阳极氧化特点以及影响氧化膜性能的因素,主要包括基体材料、电参数、电解液的组成及其浓度等.全面综述了基体对镁合金氧化膜成膜过程、成分、表面形貌以及耐蚀性的影响,提出了由于工业上使用的材料绝大多数为镁合金而不是纯镁,因此,开展合金元素对氧化膜性能影响的研究非常必要.     

In-situ TiC Reinforced Composite Coating Produced by Powder Feeding Laser Cladding

A Ni-base alloy composite coating reinforced with TiC particles of various shapes and sizes on medium carbon steel substrate was produced by multilayer laser cladding. The chemical compositions, microstructures and surface morphology of the cladded layer were analyzed using energy dispersive X-ray spectroscopy （EDX）, scanning electron microscope （SEM）, and X-ray diffractometry （XRD）. The experimental results showed that an excellent metallurgical bonding between the coating and the substrate was obtained. The microstructure of the coating was mainly composed of γ-Ni dendrites, a small amount of CrB, Ni3B, M23C6 and dispersed TiC particles. Much more and larger TiC particles formed in the overlapping zone, which led to a slightly higher microhardness of this zone. The maximum microhardness of the coating was about HV0.21200. The effects of the laser processing parameters on the microstructures and properties of coating were also investigated.     

负偏压对电弧沉积镁合金膜层结构及阻尼性能的影响

采用电弧离子镀的方式在不锈钢基片上制备镁合金膜层.对膜层样品进行了物相分析,表面形貌观察,测定微区化学成分,储能模量和损耗模量.结果表明利用电弧离子镀的方法可以在钢基底上获得镁合金膜层.制备过程中基底偏压对膜层的表面形貌有较为明显的影响,对膜层的物相和化学成分影响不大.通过储能模量和损耗模量的测试结果得到膜层样品的阻尼性能,结果表明镁合金膜层能明显的提高基底材料的阻尼性能,同时膜层样品的阻尼能力与膜层的结构形貌有明显联系.     

等离子熔覆铁基涂层的组织及冲蚀磨损研究

采用等离子熔覆法制备了铁基涂层.研究了涂层的组织结构,测试了涂层的显微硬度及耐冲蚀磨损性能,并利用扫描电镜对涂层显微组织、冲蚀表面形貌进行了分析.结果表明:涂层显微硬度是基体材料不锈钢1Cr18Ni9Ti的2倍,最高达到550,涂层冲蚀后质量损失是不锈钢对比试样1Cr18Ni9Ti和0Cr13Ni5Mo的1/2左右.     

合金化热镀锌镀层组织Γ相的结构分析

为了研究合金化热镀锌镀层组织Γ相的结构,采用聚焦离子束(FIB)方法制备了合金化热镀锌无间隙原子(IF)钢板镀层横截面透射电镜(TEM)试样,应用TEM对其显微结构进行了观察和选区电子衍射分析,应用X射线能谱仪(EDX)测定了Γ相的化学成分,并介绍了FIB方法制备TEM试样的过程.结果表明,Γ相选区衍射花样中存在明显的超点阵衍射.证明Γ相是一种有序金属间化合物;计算机模拟电子衍射花样的结果给出了Γ相的原子占位.     

Influence of bias voltage and sputter mode on the coating properties of TiAlSiN

Silicon offers promising opportunities to improve the characteristics of thin coatings. By adding silicon to TiAlN, the oxidation resistance as well as the tribological properties can be increased and improved. To analyze the influence of the silicon content on the coating properties of TiAlSiN, it is necessary to keep the ratio of the other coating elements constant by using the right target configuration. Within this study, TiAlSiN coatings were deposited on hot work steel AISI H11 by using magnetron sputtering (Cemecon CC800/9 sinox ML). This steel was previously plasma nitrided to increase the hardness and hence the carrying load of the substrate, avoiding shell egg effect during the analysis. Different sputter modes were used to analyze the possibility to produce TiAlSiN by utilizing a pure low conductive silicon target. The bias voltages were systematically varied to see their influence on the structure and chemical compositions of the coating which were investigated by means of scanning electron microscopy and energy dispersive X‐ray spectroscopy (EDX). Furthermore, the roughness of the surface of the coatings was measured by an optical three‐dimensional surface analyzer. The results of this study serve as a basis for further investigations regarding the variation of the silicon content of TiAlSiN coatings.     

激光熔覆Al-Ni-TiC-CeO2复合涂层的组织与耐腐蚀磨损性能

采用激光熔覆技术在S355海洋钢表面制备Al-Ni-TiC-CeO2熔覆涂层,通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计等手段分析其表面-界面形貌、化学元素分布、物相组成及显微硬度,并研究其在3.5%(质量分数)NaCl溶液中耐腐蚀磨损与应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking,SCC)等性能。结果表明:熔覆涂层主要由增强相TiC和连续相AlNi3,AlFe3组成,表面较为平整,无明显裂纹,稀释率为5%。涂层表面显微硬度达到809.3HV0.2,为基体的2.3倍。基体中交互作用主要以腐蚀加速磨损为主,而涂层中交互作用则以磨损加速腐蚀为主。基体材料与涂层的SCC敏感性分别为35.01%和17.69%,表明涂层能够明显抑制应力腐蚀开裂。     

超音速等离子喷涂氧化铈稳定氧化锆涂层的摩擦磨损性能

目前对氧化铈稳定氧化锆涂层的研究较少,且对涂层摩擦学性能的研究不够深入。利用超音速等离子喷涂技术,在45钢基体上制备了氧化铈稳定氧化锆涂层。采用XRD、SEM及EDS等对粉料及涂层的显微结构和物相组成进行了分析;利用划痕仪对涂层的结合力进行了测试;在干摩擦条件下对涂层的摩擦磨损性能进行了测试。结果表明:涂层在基体表面铺展良好,与基体结合紧密,结合力为30 N。载荷为200 N时涂层的质量磨损率极低,且摩擦系数随载荷的增大而减小。