鋼板以其良好的力學(xué)和成形性能被廣泛應(yīng)用于汽車、海洋工程、建筑等領(lǐng)域。但其極易受到空氣中的氧化性氣體以及潮濕環(huán)境的電化學(xué)作用而被腐蝕,縮短了使用壽命的同時(shí)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。熱浸鍍鋁是改善鋼板耐腐蝕性能的一種有效的表面處理技術(shù)。然而,由于在熱浸鍍鋁過程中脆性Fe-Al金屬間化合物的生成,易在合金層中形成裂紋,嚴(yán)重影響了鋁涂層鋼板的耐腐蝕性能和成形性能。通過控制合金層厚度和改善合金層結(jié)構(gòu)是提高鋁涂層鋼板使用性能的有效途徑。本課題采用熱浸鍍法、磁控濺射（熱處理）復(fù)合熱浸鍍法在Q235鋼板表面分別制備了多結(jié)構(gòu)鋁涂層(Al_H/Q235、Al_H+M+HT/Q235)。研究了磁控濺射鋁涂層在后續(xù)熱浸鍍鋁工藝中對(duì)鐵、鋁原子相互擴(kuò)散的阻擋作用,揭示了鋁涂層的形成機(jī)理。同時(shí),采用全浸泡實(shí)驗(yàn)和拉深變形實(shí)驗(yàn)對(duì)鋁涂層鋼板的耐腐蝕性能和成形性能進(jìn)行了研究,對(duì)涂層的腐蝕防護(hù)和斷裂失效機(jī)理進(jìn)行了分析。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）采用熱浸鍍法在鋼板表面制備了鋁涂層,研究了浸鍍工藝對(duì)涂層質(zhì)量、厚度、形貌、組成及性能的影響。熱浸鍍鋁涂層主要由外側(cè)Al層和內(nèi)側(cè)Fe-Al合金層組... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

018年鋼材行業(yè)下游需求分布

鋼材作為目前世界上應(yīng)用最為廣泛的材料之一，以其良好的力學(xué)性能和成本優(yōu)勢(shì)成為汽車、建筑、機(jī)械、海洋船舶等領(lǐng)域中應(yīng)用的主要材料[1]。2018 年各領(lǐng)域鋼材需求分布如圖 1-1 所示，汽車行業(yè)作為最主要的三大用鋼領(lǐng)域之一，被認(rèn)為是帶動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的支柱型行業(yè)。圖 1-2 為 2014-2018 年汽車領(lǐng)域鋼材需求量，其中鋼板占汽車用鋼的 52%，2018 年汽車用鋼板達(dá) 2925 萬噸。因此，汽車工業(yè)在為鋼鐵行業(yè)帶來巨大商機(jī)的同時(shí)，對(duì)鋼板的需求總量不斷加大。然而，由于受到空氣氧化性氣體以及潮濕環(huán)境的電化學(xué)作用，鋼材極易被腐蝕而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著環(huán)境的日益惡劣，我國每年鋼材因腐蝕造成的損失已超過 1.5萬億元[2]。目前，由于遭受日漸惡劣的自然環(huán)境影響，如污染、幅射、撞擊、海洋氣候及道路防滑鹽等物理、化學(xué)因素，加速了對(duì)汽車的侵蝕。汽車的腐蝕損傷將對(duì)汽車的外形、車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、服役壽命和安全系數(shù)造成不利的后果�，F(xiàn)階段，我國的表面工程行業(yè)至少可以挽救年均 30%的腐蝕損失。表面處理產(chǎn)業(yè)的規(guī)模巨大，已成為實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的重要工程領(lǐng)域。因此，在當(dāng)前資源日益匱乏，環(huán)境污染嚴(yán)重的情況下，涂層鋼板在汽車行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用已成為減少腐蝕損失、推進(jìn)資源節(jié)約的迫切需要。

陜西科技大學(xué)碩士學(xué)位論文種正在蓬勃發(fā)展的耐腐蝕材料前景十分廣闊。.3 耐腐蝕鋁涂層的制備方法目前，制備鋁涂層的工藝主要有熱浸鍍法、電鍍法、包埋滲鋁法及熱噴涂法等（ 1-3）。熱浸鍍鋁工藝操作簡(jiǎn)單、成本低廉，可制備一定厚度具有優(yōu)異耐腐蝕性能的層。電鍍鋁工藝制備的涂層厚度、組織、形貌可控，可以實(shí)現(xiàn)在微小零件上的精準(zhǔn)。粉末包埋滲鋁制備的涂層具有極高的抗高溫氧化性能，主要包括低溫包埋滲鋁、包埋滲鋁以及氣相滲鋁工藝。熱噴涂技術(shù)在海洋環(huán)境下使用最為廣泛，所制備的鋁具有較高的耐腐蝕性能，其中火焰噴涂、電弧噴涂、冷噴涂等工藝能夠?qū)崿F(xiàn)新型防鋁涂層的設(shè)計(jì)與制備。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]食品包裝用鍍錫薄鋼板的腐蝕機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 夏大海,宋詩哲,王吉會(huì),高志明,胡文彬.  中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]6061鋁合金分別在Q235鋼和純鈦表面的反應(yīng)潤(rùn)濕[J]. 靳鵬,鐘偉強(qiáng),李富祥,林巧力.  材料導(dǎo)報(bào). 2017(18)
[3]316L不銹鋼熱浸鍍鋁的組織及性能分析[J]. 馮軍,金凡亞,童洪輝,但敏,陳美艷,賴新春.  鑄造技術(shù). 2015(11)
[4]劃痕法結(jié)合強(qiáng)度臨界載荷值的影響因素分析[J]. 杜軍,王紅美,王鑫.  表面技術(shù). 2015(09)
[5]不銹鋼表面熱浸鍍鋁工藝及表面形貌[J]. 于思榮,徐淑苗,邢海瑞.  熱加工工藝. 2015(10)
[6]劃痕法測(cè)定TiAlN涂層結(jié)合強(qiáng)度的研究[J]. 黃珂,楊伏良,陳力學(xué),馬凱,郭磊.  表面技術(shù). 2013(05)
[7]電流密度對(duì)熔鹽電鍍鋁晶粒形貌的影響[J]. 丁志敏,馮秋元,宋建敏,高宏.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(09)
[8]火焰噴涂鋁涂層[J]. 昌霞,韓付會(huì),張小彬,黃偉九.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2012(06)
[9]鋼鐵件熱浸鍍鋁工藝比較（Ⅰ）——一浴熔劑法[J]. 吳元康.  材料保護(hù). 2011(10)
[10]RE對(duì)熱浸鍍鋁鍍層組織及耐腐蝕性能的影響[J]. 孫偉,蔡啟舟,羅強(qiáng).  中國表面工程. 2010(06)

博士論文
[1]金屬包裝材料的腐蝕失效過程和腐蝕檢測(cè)[D]. 夏大海.天津大學(xué) 2012

碩士論文
[1]鍍鋅鋼板沖壓成形表面損傷行為的研究[D]. 殷望.湘潭大學(xué) 2014
[2]熱浸鍍鋅鋁鎂鍍層組織結(jié)構(gòu)與耐蝕機(jī)理研究[D]. 林源.昆明理工大學(xué) 2014
[3]稀土和錳對(duì)熱浸鍍鋁層抗腐蝕性能影響的研究[D]. 竇曉娟.東北大學(xué) 2010
[4]鋼鐵表面熱浸鍍鋁新工藝及鍍層厚度控制模型研究[D]. 李凌.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2964337