合金元素對熱浸鍍Zn-Al-Mg合金組織與性能的影響
發(fā)布時間：2021-10-18 19:48
本文使用合金化方法研究合金元素對熱浸鍍Zn-Al-Mg合金組織和性能的影響,通過X射線衍射（XRD）分析Zn-Al-Mg合金試樣的物相,采用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）等表征方法觀察和分析合金試樣的微觀結(jié)構(gòu);通過布洛維硬度計進行合金硬度性能測試;通過電化學實驗研究Zn-Al-Mg合金試樣在5 wt.%NaCl溶液中的交流阻抗圖譜和極化曲線,分析合金試樣的腐蝕行為;通過在5 wt.%NaCl溶液中的全浸漬試驗,分析計算Zn-11Al-3Mg-（Ti,Zr）合金的自腐蝕速率;探討Ti、Zr和Sb元素對Zn-Al-Mg合金試樣的微觀結(jié)構(gòu)和耐腐蝕性能的影響,并探究耐腐蝕性機理,為研發(fā)新型耐腐蝕性的熱浸鍍Zn-Al-Mg合金提供了一定的理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明:Zn-11Al-3Mg-（Ti,Zr）合金的凝固組織包括富Zn相,富Al相,塊狀的MgZn2相,Zn/Al/MgZn2三元共晶相,并通過TEM標定出[100]Al3(TixZr1-x)顆粒相。等量Ti,Zr元素...
【文章來源】：濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】：96 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
腐蝕對生產(chǎn)、環(huán)境的破壞以及對經(jīng)濟的影響
于建筑業(yè)、家用電器和汽車等領(lǐng)域[22-25]。為了進一步提高鍍層的耐腐蝕性能，研究員對新型高耐腐蝕性鍍層材料的Zn-Al-Mg合金鋼板[26]進行了大量研究。發(fā)現(xiàn)Zn-Al-Mg合金鋼板不僅具有高的耐腐蝕性能，還具有優(yōu)異的涂裝性，可加工性以及高的表面硬度，能夠用于更多的腐蝕環(huán)境。因此，在科技創(chuàng)新的大環(huán)境下，我國的熱浸鍍行業(yè)包括生產(chǎn)線創(chuàng)新、材料創(chuàng)新和環(huán)境保護等方向有巨大的空間需要我們?nèi)ミM行探究。本文對Zn-Al-Mg合金的組織和耐腐蝕性進行探究，為之后的鋼板熱浸鍍Zn-Al-Mg合金鍍層奠定基矗1.2熱浸鍍合金鍍層的發(fā)展圖1.2熱浸鍍合金鍍層發(fā)展過程至20世紀70年代以來，熱浸鍍技術(shù)得到飛速發(fā)展，并且熱浸鍍合金的種類也越來越多。熱浸鍍合金鍍層發(fā)展過程如圖1.2所示。熱浸鍍純Zn鋼板于1836年出現(xiàn)在法國，其具有價格低廉，可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，而且該技術(shù)因?qū)︿摬木哂辛己玫谋Ｗo性而沿用至今。隨著科技的不斷發(fā)展，熱浸鍍純Zn鋼板已經(jīng)無法滿足市場的需求以及人們對鍍
濟南大學碩士學位論文3層綜合性能的要求。在此趨勢下，熱浸鍍鋅基合金被人們廣泛研究且成果顯著，近年來人們研究出大量的新型熱浸鍍Zn-Al合金以及Zn-Al-Mg合金等合金體系，因其具有優(yōu)秀的綜合性能，已有逐漸取代熱浸鍍鋅的趨勢[27]。隨著合金中Zn、Al和Mg元素含量的變化以及其他元素的添加，不同體系的鍍層合金其耐腐蝕性能力也有所差異。具體的熱浸鍍鍍層合金成分和耐腐蝕性能力評估能力如表1.1所示。表1.1熱浸鍍鍍層合金成分及耐腐蝕性評估鍍層名稱合金成分耐腐蝕性評估GalvalumeZn-55Al-1.6Si良好GalfanZn-5Al-0.1RE良好SuperZincZn-4.5Al-0.1Mg良好DymazincZn-0.2Al-0.5Mg良好ZAMZn-6Al-3Mg優(yōu)秀SuperDymaZn-11Al-3Mg-0.2Si優(yōu)秀POSMACZn-2.5Al-3Mg優(yōu)秀1.2.1熱浸鍍純鋅鍍層熱浸鍍純鋅板距今已經(jīng)有一百多年的歷史，在近幾十年中，熱鍍純鋅板技術(shù)隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展而得到了巨大的提升[28]。熱鍍鋅的防腐性主要是與Fe相比，Zn是一種更為活撥的金屬元素，在腐蝕介質(zhì)中更容易發(fā)生腐蝕，因此有保護鋼鐵的作用。圖1.3鍍Zn層對鋼鐵防腐蝕作用示意圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱浸鍍Zn-Al合金鍍層的研究進展[J]. 程玉杰,李慧蓉,王哲,宋宏偉,李運剛. 材料保護. 2019(08)
[2]Ti對Super Dyma鍍鋅合金凝固組織的影響[J]. 李凱良,涂浩,劉亞,吳長軍,蘇旭平,王建華. 稀有金屬. 2016(11)
[3]Ti、Zr對純鋁微觀組織和力學性能的影響[J]. 余愛武,楊成剛,劉奮成,鄭強,廖云飛,陳和. 稀有金屬材料與工程. 2015(08)
[4]鋁和鎂對鋅鋁鎂合金凝固組織與力學性能的影響[J]. 楊巧燕,湯茂友,劉亞,涂浩,蘇旭平,王建華. 稀有金屬. 2016(05)
[5]熱浸鍍55%Al-Zn-1.6%Si合金鋼板鍍層表面形貌及組織特征研究[J]. 田亞強,張源,魏英立,宋進英,陳連生. 材料導報. 2015(02)
[6]高耐蝕性熱鍍鋅板的研究進展[J]. 岑耀東. 材料保護. 2013(07)
[7]熱浸Zn-Al-X合金鍍層及工藝研究進展[J]. 劉繼拓,賀志榮,何應(yīng),解凱. 材料導報. 2013(05)
[8]熱浸鍍鋅鋁的界面反應(yīng)機理[J]. 彭浩平,蘇旭平,王建華,李智,劉亞. 中國有色金屬學報. 2012(11)
[9]Zn-Al-Mg系熱浸鍍層鋼板的研究進展[J]. 仲海峰,張啟富,劉茹,程東妹,魏文龍. 鋼鐵研究. 2012(01)
[10]Zr,Co,Ni,V微合金化對含硅結(jié)構(gòu)鋼熱浸鍍鋅性能的影響[J]. 吳長軍,蘇旭平,王建華,王鑫銘,涂浩. 材料熱處理學報. 2012(01)
博士論文
[1]Zr、Ti金屬間化合物在鋁合金中析出及強化行為的研究[D]. 高通.山東大學 2015
[2]硅反應(yīng)性及合金元素對熱浸鍍鋅影響的研究[D]. 李智.中南大學 2008
碩士論文
[1]Zn-Al-Mg合金的熔煉及其腐蝕機理研究[D]. 張永.中國礦業(yè)大學 2017
[2]合金元素對Zn-11%Al鍍層及凝固組織影響的研究[D]. 李凱良.常州大學 2016
[3]Mg和RE對Zn-23Al-0.3Si鍍層的改性研究[D]. 朱廣林.東北大學 2014
[4]熱浸鍍Zn-6Al-3Mg合金鍍層組織結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 林安邦.河北工業(yè)大學 2014
[5]熱浸鍍鋅鋁基合金鍍層組織及耐腐蝕性能研究[D]. 王韜.湘潭大學 2013
[6]AZ61-mY和ZA84-nCa合金微觀組織及耐蝕性能的研究[D]. 白志玲.太原理工大學 2012
[7]Zn-Al-Mg-Si-RE合金熱浸鍍工藝及其腐蝕機理的研究[D]. 李世偉.東北大學 2010
[8]森吉米爾熱浸鍍Galfan合金工藝及組織結(jié)構(gòu)的研究[D]. 高秋志.河北工業(yè)大學 2009
本文編號：3443398
【文章來源】：濟南大學山東省
【文章頁數(shù)】：96 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
腐蝕對生產(chǎn)、環(huán)境的破壞以及對經(jīng)濟的影響
于建筑業(yè)、家用電器和汽車等領(lǐng)域[22-25]。為了進一步提高鍍層的耐腐蝕性能，研究員對新型高耐腐蝕性鍍層材料的Zn-Al-Mg合金鋼板[26]進行了大量研究。發(fā)現(xiàn)Zn-Al-Mg合金鋼板不僅具有高的耐腐蝕性能，還具有優(yōu)異的涂裝性，可加工性以及高的表面硬度，能夠用于更多的腐蝕環(huán)境。因此，在科技創(chuàng)新的大環(huán)境下，我國的熱浸鍍行業(yè)包括生產(chǎn)線創(chuàng)新、材料創(chuàng)新和環(huán)境保護等方向有巨大的空間需要我們?nèi)ミM行探究。本文對Zn-Al-Mg合金的組織和耐腐蝕性進行探究，為之后的鋼板熱浸鍍Zn-Al-Mg合金鍍層奠定基矗1.2熱浸鍍合金鍍層的發(fā)展圖1.2熱浸鍍合金鍍層發(fā)展過程至20世紀70年代以來，熱浸鍍技術(shù)得到飛速發(fā)展，并且熱浸鍍合金的種類也越來越多。熱浸鍍合金鍍層發(fā)展過程如圖1.2所示。熱浸鍍純Zn鋼板于1836年出現(xiàn)在法國，其具有價格低廉，可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，而且該技術(shù)因?qū)︿摬木哂辛己玫谋Ｗo性而沿用至今。隨著科技的不斷發(fā)展，熱浸鍍純Zn鋼板已經(jīng)無法滿足市場的需求以及人們對鍍
濟南大學碩士學位論文3層綜合性能的要求。在此趨勢下，熱浸鍍鋅基合金被人們廣泛研究且成果顯著，近年來人們研究出大量的新型熱浸鍍Zn-Al合金以及Zn-Al-Mg合金等合金體系，因其具有優(yōu)秀的綜合性能，已有逐漸取代熱浸鍍鋅的趨勢[27]。隨著合金中Zn、Al和Mg元素含量的變化以及其他元素的添加，不同體系的鍍層合金其耐腐蝕性能力也有所差異。具體的熱浸鍍鍍層合金成分和耐腐蝕性能力評估能力如表1.1所示。表1.1熱浸鍍鍍層合金成分及耐腐蝕性評估鍍層名稱合金成分耐腐蝕性評估GalvalumeZn-55Al-1.6Si良好GalfanZn-5Al-0.1RE良好SuperZincZn-4.5Al-0.1Mg良好DymazincZn-0.2Al-0.5Mg良好ZAMZn-6Al-3Mg優(yōu)秀SuperDymaZn-11Al-3Mg-0.2Si優(yōu)秀POSMACZn-2.5Al-3Mg優(yōu)秀1.2.1熱浸鍍純鋅鍍層熱浸鍍純鋅板距今已經(jīng)有一百多年的歷史，在近幾十年中，熱鍍純鋅板技術(shù)隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展而得到了巨大的提升[28]。熱鍍鋅的防腐性主要是與Fe相比，Zn是一種更為活撥的金屬元素，在腐蝕介質(zhì)中更容易發(fā)生腐蝕，因此有保護鋼鐵的作用。圖1.3鍍Zn層對鋼鐵防腐蝕作用示意圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱浸鍍Zn-Al合金鍍層的研究進展[J]. 程玉杰,李慧蓉,王哲,宋宏偉,李運剛. 材料保護. 2019(08)
[2]Ti對Super Dyma鍍鋅合金凝固組織的影響[J]. 李凱良,涂浩,劉亞,吳長軍,蘇旭平,王建華. 稀有金屬. 2016(11)
[3]Ti、Zr對純鋁微觀組織和力學性能的影響[J]. 余愛武,楊成剛,劉奮成,鄭強,廖云飛,陳和. 稀有金屬材料與工程. 2015(08)
[4]鋁和鎂對鋅鋁鎂合金凝固組織與力學性能的影響[J]. 楊巧燕,湯茂友,劉亞,涂浩,蘇旭平,王建華. 稀有金屬. 2016(05)
[5]熱浸鍍55%Al-Zn-1.6%Si合金鋼板鍍層表面形貌及組織特征研究[J]. 田亞強,張源,魏英立,宋進英,陳連生. 材料導報. 2015(02)
[6]高耐蝕性熱鍍鋅板的研究進展[J]. 岑耀東. 材料保護. 2013(07)
[7]熱浸Zn-Al-X合金鍍層及工藝研究進展[J]. 劉繼拓,賀志榮,何應(yīng),解凱. 材料導報. 2013(05)
[8]熱浸鍍鋅鋁的界面反應(yīng)機理[J]. 彭浩平,蘇旭平,王建華,李智,劉亞. 中國有色金屬學報. 2012(11)
[9]Zn-Al-Mg系熱浸鍍層鋼板的研究進展[J]. 仲海峰,張啟富,劉茹,程東妹,魏文龍. 鋼鐵研究. 2012(01)
[10]Zr,Co,Ni,V微合金化對含硅結(jié)構(gòu)鋼熱浸鍍鋅性能的影響[J]. 吳長軍,蘇旭平,王建華,王鑫銘,涂浩. 材料熱處理學報. 2012(01)
博士論文
[1]Zr、Ti金屬間化合物在鋁合金中析出及強化行為的研究[D]. 高通.山東大學 2015
[2]硅反應(yīng)性及合金元素對熱浸鍍鋅影響的研究[D]. 李智.中南大學 2008
碩士論文
[1]Zn-Al-Mg合金的熔煉及其腐蝕機理研究[D]. 張永.中國礦業(yè)大學 2017
[2]合金元素對Zn-11%Al鍍層及凝固組織影響的研究[D]. 李凱良.常州大學 2016
[3]Mg和RE對Zn-23Al-0.3Si鍍層的改性研究[D]. 朱廣林.東北大學 2014
[4]熱浸鍍Zn-6Al-3Mg合金鍍層組織結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 林安邦.河北工業(yè)大學 2014
[5]熱浸鍍鋅鋁基合金鍍層組織及耐腐蝕性能研究[D]. 王韜.湘潭大學 2013
[6]AZ61-mY和ZA84-nCa合金微觀組織及耐蝕性能的研究[D]. 白志玲.太原理工大學 2012
[7]Zn-Al-Mg-Si-RE合金熱浸鍍工藝及其腐蝕機理的研究[D]. 李世偉.東北大學 2010
[8]森吉米爾熱浸鍍Galfan合金工藝及組織結(jié)構(gòu)的研究[D]. 高秋志.河北工業(yè)大學 2009
本文編號：3443398
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