熔池中鈦對(duì)熱浸鍍鍍層組織與性能的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-16 12:32
熱浸鍍因生產(chǎn)效率高、成本低且有效防護(hù)期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),成為全球應(yīng)用最為廣泛的鋼鐵防腐技術(shù)。但實(shí)際生產(chǎn)中,由于合金層中存在較多脆性相,且鍍層過厚,導(dǎo)致鍍件難以加工成型。解決該問題最有效、直接的方法就是在熔池中添加合金元素。為獲得熔池中Ti元素對(duì)鍍層組織及性能的影響規(guī)律,本文將不同含量的Ti(00.7 wt.%)分別添加至純Zn熔池、純Al熔池和30 wt.%Al-Zn熔池中,浸鍍不同時(shí)間獲得鍍層樣品,并對(duì)鍍層進(jìn)行氧化及腐蝕實(shí)驗(yàn),利用SEM-EDS儀器觀察鍍層組織,以及氧化與腐蝕后的表面形貌,并通過X射線衍射儀分析鍍層組織的物相、氧化產(chǎn)物及腐蝕產(chǎn)物。純鋅熔池中熱浸鍍的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,未添加Ti元素的鍍層厚度隨著浸鍍時(shí)間增加近乎呈直線生長(zhǎng),其生長(zhǎng)主要受到界面反應(yīng)控制;隨著Ti元素的添加,鍍層厚度明顯減薄,合金層各相較為致密,其生長(zhǎng)主要受擴(kuò)散控制。在本實(shí)驗(yàn)添加范圍內(nèi),Ti元素的加入一定程度上縮短了δ相和Γ相的孕育期,且當(dāng)Ti含量為0.4 wt.%時(shí),鍍層中開始出現(xiàn)T相,相同浸鍍時(shí)間下,鍍層厚度呈先減薄后增加再減薄的規(guī)律。電化學(xué)的測(cè)試結(jié)果表明,在5%NaCl溶液中,Zn-0.5 w...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Fe-Zn二元相圖富鋅角[11]
圖 1-2 Fe-Al 二元平衡相圖[16]浸鍍鋁過程中,合金層的生成主要為鐵、鋁相互擴(kuò)散的過程[19],有合金層的形成與生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行過研究,他們認(rèn)為合金層形成的基本面能夠和熔融鋁之間有良好的浸潤(rùn)。根據(jù)陳杰等[20]對(duì) Fe-Al 金屬間熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果,對(duì)鍍層中合金層生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行分析。當(dāng)?shù)匿X熔池中時(shí),首先鋼基表面鐵原子發(fā)生溶解(圖 1-3(a)),由于,使得鐵原子向熔融鋁液中擴(kuò)散;然后界面處熔融鋁側(cè)的鐵原子濃溫度下的最大溶解度,優(yōu)先在鐵鋁界面處發(fā)生 Fe2Al5相的非均勻形),隨著鐵原子繼續(xù)向熔融鋁液中擴(kuò)散,F(xiàn)e2Al5相首先沿著垂直于大(圖 1-3(c)),隨著浸鍍時(shí)間延長(zhǎng),由于 Fe2Al5相層阻隔了鋼基之間的接觸,且 Fe2Al5相難溶于熔融鋁液,因此界面處鐵原子與鋁散只能在 Fe2Al5相層中進(jìn)行;由于在 Fe2Al5相中鋁原子擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度,因此 Fe2Al5相將會(huì)在鋼基體界面處繼續(xù)生長(zhǎng),并呈“舌狀繼續(xù)向基體內(nèi)部擴(kuò)展,而 FeAl3相則開始在 Fe2Al5與熔融鋁液界面
5圖 1-4Al-Zn 二元平衡相圖[24] 為 Al-Zn 二元平衡相圖[24],由圖可知,隨著 Al 含量的增低后升高。不同含量的熔融態(tài)鋅鋁合金液在冷卻過程中將,有文獻(xiàn)[25]指出,鋁鋅鍍層的自由層的組織形態(tài)決定了鍍
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱浸鍍鋁鋅液中Ti添加量對(duì)鍍層性能的影響[J]. 董學(xué)強(qiáng),郭太雄,李峰,周一林,谷紅微. 材料保護(hù). 2015(08)
[2]熱浸鍍Zn-Ti合金鍍層的耐蝕性能研究[J]. 苑振濤,蔣業(yè)華,王勝民,許炳梁. 熱加工工藝. 2015(10)
[3]Ti6Al4V合金表面熱浸鍍Ti-Al鍍層相組成[J]. 傅宇東,牛喜慶,張麗君,閆峰,鄭軍,孟祥龍. 金屬熱處理. 2015(03)
[4]Ti含量對(duì)熱浸鍍Zn-Al-Ti合金鍍層形貌和性能的影響[J]. 解凱,賀志榮,劉繼拓,解亞丹,姚凱. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(S2)
[5]熱浸鍍鋁技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 劉洪福,牛宗偉,趙東山. 全面腐蝕控制. 2011(11)
[6]熱鍍Galfan合金界面層的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 趙雪勃,杜安,吳海耀,王鳳華. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]耐指紋處理熱浸鍍鋁鋅硅鋼板的耐鹽霧腐蝕性能[J]. 呂家舜,李鋒,楊洪剛,康永林. 材料保護(hù). 2011(08)
[8]錳對(duì)熱浸Zn-0.2%Al合金鍍層組織和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)影響的研究[J]. 吳自施,王建華,蘇旭平,涂浩. 熱加工工藝. 2010(22)
[9]鈷對(duì)含硅鋼鍍鋅層的組織和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 李發(fā)國(guó),尹付成,蘇旭平,李智. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(01)
[10]鋼材的熱浸鍍鋁及其應(yīng)用[J]. 肖罡,上官琪,陸宇衡,黃彩敏,曾建民. 大眾科技. 2009(08)
博士論文
[1]合金元素對(duì)熱浸鍍鋅鍍層組織的影響及相關(guān)相平衡研究[D]. 王鑫銘.湘潭大學(xué) 2017
[2]納米CeO2顆粒對(duì)鍍鋅層的改性工藝及其機(jī)理研究[D]. 駱心怡.南京航空航天大學(xué) 2007
碩士論文
[1]硅對(duì)熱浸鍍Zn-Al鍍層組織及性能影響的研究[D]. 喬翯.湘潭大學(xué) 2018
[2]表面預(yù)處理及鍍后處理對(duì)連續(xù)熱浸鍍鋁組織和性能的影響[D]. 陳杰.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]Sn、Ti對(duì)熱浸鍍鋁鍍層組織及高溫抗氧化性能的影響[D]. 匡小圍.湘潭大學(xué) 2016
[4]鈮合金表面Ni-P/Al2O3復(fù)合涂層的制備與抗氧化性能研究[D]. 劉偉.廣西大學(xué) 2014
[5]Ti、Mn對(duì)低合金高強(qiáng)鋼熱浸鍍鋁鋅合金界面反應(yīng)的影響研究[D]. 裴金榜.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2013
[6]Ti對(duì)含硅鋼Fe-Zn反應(yīng)的抑制作用及Zn-Fe-Si-Ti體系相關(guān)系的研究[D]. 何朋非.湘潭大學(xué) 2012
本文編號(hào):3538143
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Fe-Zn二元相圖富鋅角[11]
圖 1-2 Fe-Al 二元平衡相圖[16]浸鍍鋁過程中,合金層的生成主要為鐵、鋁相互擴(kuò)散的過程[19],有合金層的形成與生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行過研究,他們認(rèn)為合金層形成的基本面能夠和熔融鋁之間有良好的浸潤(rùn)。根據(jù)陳杰等[20]對(duì) Fe-Al 金屬間熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果,對(duì)鍍層中合金層生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行分析。當(dāng)?shù)匿X熔池中時(shí),首先鋼基表面鐵原子發(fā)生溶解(圖 1-3(a)),由于,使得鐵原子向熔融鋁液中擴(kuò)散;然后界面處熔融鋁側(cè)的鐵原子濃溫度下的最大溶解度,優(yōu)先在鐵鋁界面處發(fā)生 Fe2Al5相的非均勻形),隨著鐵原子繼續(xù)向熔融鋁液中擴(kuò)散,F(xiàn)e2Al5相首先沿著垂直于大(圖 1-3(c)),隨著浸鍍時(shí)間延長(zhǎng),由于 Fe2Al5相層阻隔了鋼基之間的接觸,且 Fe2Al5相難溶于熔融鋁液,因此界面處鐵原子與鋁散只能在 Fe2Al5相層中進(jìn)行;由于在 Fe2Al5相中鋁原子擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度,因此 Fe2Al5相將會(huì)在鋼基體界面處繼續(xù)生長(zhǎng),并呈“舌狀繼續(xù)向基體內(nèi)部擴(kuò)展,而 FeAl3相則開始在 Fe2Al5與熔融鋁液界面
5圖 1-4Al-Zn 二元平衡相圖[24] 為 Al-Zn 二元平衡相圖[24],由圖可知,隨著 Al 含量的增低后升高。不同含量的熔融態(tài)鋅鋁合金液在冷卻過程中將,有文獻(xiàn)[25]指出,鋁鋅鍍層的自由層的組織形態(tài)決定了鍍
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱浸鍍鋁鋅液中Ti添加量對(duì)鍍層性能的影響[J]. 董學(xué)強(qiáng),郭太雄,李峰,周一林,谷紅微. 材料保護(hù). 2015(08)
[2]熱浸鍍Zn-Ti合金鍍層的耐蝕性能研究[J]. 苑振濤,蔣業(yè)華,王勝民,許炳梁. 熱加工工藝. 2015(10)
[3]Ti6Al4V合金表面熱浸鍍Ti-Al鍍層相組成[J]. 傅宇東,牛喜慶,張麗君,閆峰,鄭軍,孟祥龍. 金屬熱處理. 2015(03)
[4]Ti含量對(duì)熱浸鍍Zn-Al-Ti合金鍍層形貌和性能的影響[J]. 解凱,賀志榮,劉繼拓,解亞丹,姚凱. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(S2)
[5]熱浸鍍鋁技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 劉洪福,牛宗偉,趙東山. 全面腐蝕控制. 2011(11)
[6]熱鍍Galfan合金界面層的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 趙雪勃,杜安,吳海耀,王鳳華. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]耐指紋處理熱浸鍍鋁鋅硅鋼板的耐鹽霧腐蝕性能[J]. 呂家舜,李鋒,楊洪剛,康永林. 材料保護(hù). 2011(08)
[8]錳對(duì)熱浸Zn-0.2%Al合金鍍層組織和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)影響的研究[J]. 吳自施,王建華,蘇旭平,涂浩. 熱加工工藝. 2010(22)
[9]鈷對(duì)含硅鋼鍍鋅層的組織和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 李發(fā)國(guó),尹付成,蘇旭平,李智. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(01)
[10]鋼材的熱浸鍍鋁及其應(yīng)用[J]. 肖罡,上官琪,陸宇衡,黃彩敏,曾建民. 大眾科技. 2009(08)
博士論文
[1]合金元素對(duì)熱浸鍍鋅鍍層組織的影響及相關(guān)相平衡研究[D]. 王鑫銘.湘潭大學(xué) 2017
[2]納米CeO2顆粒對(duì)鍍鋅層的改性工藝及其機(jī)理研究[D]. 駱心怡.南京航空航天大學(xué) 2007
碩士論文
[1]硅對(duì)熱浸鍍Zn-Al鍍層組織及性能影響的研究[D]. 喬翯.湘潭大學(xué) 2018
[2]表面預(yù)處理及鍍后處理對(duì)連續(xù)熱浸鍍鋁組織和性能的影響[D]. 陳杰.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]Sn、Ti對(duì)熱浸鍍鋁鍍層組織及高溫抗氧化性能的影響[D]. 匡小圍.湘潭大學(xué) 2016
[4]鈮合金表面Ni-P/Al2O3復(fù)合涂層的制備與抗氧化性能研究[D]. 劉偉.廣西大學(xué) 2014
[5]Ti、Mn對(duì)低合金高強(qiáng)鋼熱浸鍍鋁鋅合金界面反應(yīng)的影響研究[D]. 裴金榜.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2013
[6]Ti對(duì)含硅鋼Fe-Zn反應(yīng)的抑制作用及Zn-Fe-Si-Ti體系相關(guān)系的研究[D]. 何朋非.湘潭大學(xué) 2012
本文編號(hào):3538143
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