退火气氛对中锰合金钢热浸镀锌的影响

观察并研究了不同氧势的退火气氛对中锰合金钢表面氧化物状态和热浸镀锌性能的影响。用合金元素内外氧化理论分析了不同氧势对氧化物形貌的影响,并进一步通过钢板表面氧化物脱落理论以及Bellhouse曾提出的Zn桥理论分析了不同氧化物形貌对热浸镀锌的影响。结果表明:退火气氛中氧势较低时,钢板表面氧化物为颗粒状,较高时以玻璃质的膜状为主,并有部分颗粒状氧化物夹杂。颗粒状氧化物形貌表面更有利于热浸镀锌的发生,其热浸镀板抑制层颗粒出现了分化,有些区域晶粒细小而致密,而有些区域晶粒粗大而稀疏;但玻璃质的膜状氧化物表面热浸镀板抑制层颗粒细小且不连续,生长不充分。     

440MPa高强IF钢镀锌层中抑制层的组织结构及生长机理

利用场发射环境扫描电子显微镜(FE-ESEM)和透射电子显微镜(TEM)对440 MPa IF-HS钢镀锌层中的抑制层进行了组织结构研究。结果表明:抑制层由两相组成,一部分为细小的FeAl3相,其单独成层或位于粗大晶粒底层;另一部分为粗大Fe2Al5相位于抑制层的表层。抑制层的生长机理研究表明,FeAl3相首先在钢基体表面形成,Fe2Al5相通过消耗FeAl3相生长。     

热镀锌合金化镀层的电化学特性及耐腐蚀性

采用电化学阻抗谱法,分析了不同合金化热镀锌钢板在3.5wt％ NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,镀层充分合金化且具有适当比例的Zn-Fe金属相才具有良好的抗腐蚀能力.Zn-Fe合金相中铁的比例越高,其平衡电位越高,热力学稳定性越好.合金化时间不同时,生成两种具有不同电化学特性的相结构,一种为合金化不完全的η相,一种为合金化完全的ζ相,在含Cl-的溶液中,ζ相易于发生点蚀.锌液中铝含量为0.13wt％时,GA镀层和纯锌镀层均表现出较好抗腐蚀性.     

热镀铝锌硅镀层钢板拉伸对其耐蚀性的影响

热镀铝锌硅镀层钢板(GL钢板)发生变形时,镀层中裂纹数量和大小对其耐蚀性有重要影响。对GL钢板进行单向拉伸,采用动电位极化法和电化学阻抗谱测试了GL钢板不同拉伸变形量时在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜观察了不同变形量时GL镀层电化学腐蚀前后的表面形貌。结果表明:GL钢板变形到一定程度,镀层便产生裂纹,裂纹随变形量的增加而变多、变大、变深;GL镀层的腐蚀优先在裂纹内发生,随变形量的增加,腐蚀的深度和面积逐渐增大,当变形量为20%时,镀层表面的裂纹扩展至镀层/钢基体界面,造成钢基体裸露,镀层耐蚀性大幅降低。     

渗铝管合金层组织及性能研究

为研究渗铝管合金层的组织及性能,利用扫描电镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS),分别对渗铝管合金层的表面、截面组织进行了分析,利用显微硬度测试仪对合金层及基体硬度进行了测试。结果表明:渗铝管内外合金层表面主要为铝、铁以及少量碳元素,呈颗粒状外观;渗铝管合金层与基体之间存在呈锯齿状的分界线,合金层中Al、Fe含量分布较均匀;渗铝管合金层中存在数量较多、尺寸较大的疏松孔洞,尤其是接近表面处,孔洞中Al、Fe元素含量无异常;渗铝管中合金层硬度远大于基体硬度。     

热镀锌铝镁镀层钢的组织和腐蚀特性

采用SEM、XRD、电化学方法和中性盐雾试验对成分不同的热镀Zn-Al-Mg镀层与GL镀层的组织和腐蚀特性进行了对比研究。结果表明：添加Mg后镀层主要由纯Zn相、Zn-MgZn₂二元共晶相和Zn-Al-MgZn₂三元共晶相组成,镀层截面由枝晶状组织和合金层组成,枝晶状组织分布于镀层的整个截面上;电化学试验时镀层的电流密度较低,说明镀层中铝、镁及MgZn₂相的存在可以在镀层表面形成稳定的化合物,降低锌的溶解速度,避免腐蚀的发生;共晶相可以使Mg元素在镀层中均匀分布,促使致密的碱式碳酸锌等腐蚀产物的生成,从而抑制阴极反应,增强热镀Zn-Al-Mg镀层的耐蚀性。     

镀锌模拟机工艺研究与自动控制设计

在分析现代钢带连续热镀锌和合金化工艺的基础上,结合国外镀锌模拟机的技术特点和工艺方式,设计了适合我国实验室镀锌实验的模拟机工作步骤和自动控制流程,满足了现代钢带镀锌研究的需要.     

热镀锌合金化工艺对镀层表面摩擦特性的影响

采用SEM和AFM对不同合金化工艺的热镀锌合金化镀层断面结构和表面形貌进行观察和表征,并用摩擦系数仪测定了压力对不同工艺的镀层表面摩擦系数的影响,分析了合金化工艺和载荷对热镀锌合金化钢板(简称GA钢板)镀层表面摩擦特性的影响。结果表明,合金化时间为50 s时镀层表面的摩擦系数最大,此后随着合金化时间的延长镀层表面的摩擦系数基本保持不变;不同工艺的合金化镀层表面的相结构不同,当镀层表面以ζ相为主并伴有少量η相或以块状ζ相及致密的栅柱状δ相晶体为主时,镀层表面较平滑,表面没有出现明显的火山口状形貌时镀层表面的摩擦系数最小;随压应力的增加,镀层表面摩擦系数逐步增大,但是在较大压应力作用下,镀层表面摩擦系数的增幅明显降低。     

加热工艺对22MnB5钢板组织和力学性能的影响

用金相显微镜观察了加热温度和保温时间对22MnB5钢板组织结构的影响,测量了不同工艺处理后试样的抗拉强度和硬度。结果表明:加热温度高于860℃可保证淬火后的组织为完全马氏体,但更高的温度会降低抗拉强度和硬度;保温时间的延长也会使淬火后的钢板抗拉强度和硬度稍有下降;22MnB5钢淬火后的完全马氏体组织具有超高的抗拉强度和硬度,最高可达1690 MPa和555 HRV;为获得最优的抗拉强度和硬度,是理想的加热温度为860~900℃、保温时间为3~5 min。     

热浸镀铝锌硅镀层锌花不均缺陷形成原因分析

采用OM和SEM-EDS研究了铝锌硅镀层小锌花和正常锌花的表面及截面的形貌和组织结构和化学成分;采用SEM-EDS和XRD研究了镀层的合金层组织结构、化学成分及相组成。结果表明,小锌花和正常锌花的锌花形貌、组织结构及化学成分基本一致。两者的不同点在于小锌花合金层中τ5相的数量明显多于正常锌花合金层中τ5相的数量,τ5相数量上的差别是锌花不均缺陷产生的原因。τ5相数量越多,铝锌硅镀层在凝固过程中形核点就会越多,形成的锌花也越细小。