Bi、Ti、Mn对热浸镀锌镀层组织与性能的影响
为了开发性能优异的热浸镀合金,本研究通过在锌液中添加微量Al、Bi、Ti、Mn元素,并对Q235钢进行热浸镀后获得了Zn-xBi(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5wt%)、Zn-0.5%Al-xTi(x=0,0.03,0.05,0.07,0.10,0.12wt%)、Zn-5%Al-xTi(x=0,0.03,0.05,0.07,0.10,0.12wt%)和Zn-0.5%Al-xMn(x=0,0.05,0.12,0.18,0.25wt%)合金镀层,探讨了Bi、Ti、Mn对合金镀层组织、厚度、硬度和耐蚀性的影响规律,得到了以下主要研究结果.在锌浴中添加微量的Bi能细化晶粒,减少锌渣产生.随Bi含量提高,锌液流动性增加,镀层表面质量改善,厚度减小,抑制Sandelin效应,但晶粒尺寸增大,硬度降低,耐腐蚀性能变差.当Bi含量为0.1%-0.3%时,镀层硬度下降速率较小;当铋含量在0.3%-0.5%时,镀层硬度变化速率较大.添加Ti可提高镀液的流动性,减少热浸镀锌灰、浮渣和锌瘤,改善镀层表面质量,细化晶粒,减小镀层厚度,有效抑制Sandelin效应.当Al含量一定时,随着Ti含量增加,Zn-0.5%Al-xTi合金镀层的光洁度先升高后降低,晶粒尺寸先减小后增大,显微硬度先增大后减小,镀层厚度先减小后增大,腐蚀速率呈现出先增加后减小再增加的变化规律;随着Ti含量增加,Zn-5%Al-xTi合金镀层的光洁度先升高后降低,晶粒尺寸先减小后增大,显微硬度先增大后减小,镀层厚度逐渐降低,耐蚀性先增加后降低.当Ti含量一定时,随着Al含量的提高,镀层光亮度提高,厚度增加,晶粒尺寸增大,耐蚀性显著提高.Zn-5%Al-0.10%Ti合金镀层表面质量好,镀层厚度适中,晶粒尺寸小,硬度高,耐蚀性好,综合性能最优.添加适量Mn可提高镀浴流动性,减少锌渣,细化晶粒,有效抑制Fe-Zn反应,减少镀层厚度,抑制Sandelin效应,提高镀层耐蚀性.随着Mn含量提高,镀层表面平整度增加,光亮度下降,厚度减小,晶粒尺寸先减小后增大,硬度先增大后减小,耐蚀性先增大后减小.Zn-0.5%Al-0.12%Mn合金镀层表面质量好,晶粒尺寸小,硬度高,镀层厚度小,耐蚀性高,综合性能最优.
- 作者：
- 解凯
- 学位授予单位：
- 陕西理工学院
- 专业名称：
- 材料加工工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 贺志荣
- 中图分类号：
- TG174.4
- 关键词：
- 热浸镀锌；Zn-Bi合金镀层；Zn-Al-Ti合金镀层；Zn-Al-Mn合金镀层；耐蚀性
- hot-dip galvanizing； Zn-Bi alloy plating； Zn-Al-Ti alloy plating； Zn-Al-Mn alloy plating； corrosion resistance