本文關(guān)鍵詞：熱浸Al-Zn-Mg鍍層顯微組織及耐蝕性能的研究

  更多相關(guān)文章： 熱浸鍍 鋁鋅鎂鍍層 周期層狀組織 浸鍍時(shí)間 耐蝕性能

【摘要】：熱浸鍍鋁鋅鍍層因其兼具鍍鋅的犧牲陽(yáng)極保護(hù)和鍍鋁的隔離防護(hù)的優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。在鋁鋅熔池中添加不同的合金元素,可獲得滿足不同使用要求的合金鍍層。鋁鋅熔池中添加鎂元素可以大大改善鍍層的耐腐蝕性能。至今為止,對(duì)鋁鋅鎂合金鍍層的研究工作主要集中在低鋁含量鍍層,鎂對(duì)高鋁含量鋁鋅鍍層的影響則少有研究。本課題組前期在研究鎂對(duì)45Al-Zn高鋁合金鍍層的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)了周期層狀組織,此外,鹽霧腐蝕結(jié)果表明,鍍層的耐蝕性能得到了提高。為深入了解這種周期層狀組織,本工作借助掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X射線衍射分析儀(XRD)、X射線光電子能譜分析(XPS)、電化學(xué)工作站等設(shè)備儀器,通過(guò)改變熱浸鍍鋁鋅鎂熔池中的鋁和鎂含量以及浸鍍時(shí)間,對(duì)鍍層中周期層狀組織的組織結(jié)構(gòu)、形成條件和耐蝕性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。對(duì)鋁鋅鎂鍍層中典型的周期層狀組織進(jìn)行深入分析后發(fā)現(xiàn),周期層狀組織由交替排列的淺灰色FeAl3Znx層和深灰色的(Al+Zn)層構(gòu)成,此外,在基體與周期層狀組織之間還有一層較薄的Fe2Al5Znx層。浸鍍時(shí)間較短時(shí)鍍層中不會(huì)形成周期層狀組織,隨著浸鍍時(shí)間增加達(dá)到其形成所需的孕育期,周期層狀組織開始形成,然而浸鍍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),周期層狀組織開始被液相破壞。熔池中鋁含量在15-25 wt.%之間時(shí),鍍層為常見鋁鋅鎂鍍層,由靠近基體的鐵鋁合金層和與之相鄰的(Al+Zn)層構(gòu)成,并沒有周期層狀組織的出現(xiàn)。當(dāng)鋁含量增加至35 wt.%時(shí),鍍層中開始形成了周期層狀組織,且隨著鋁含量增加,周期層狀組織形成的孕育期縮短,然而當(dāng)鋁含量過(guò)高,周期層狀組織反而開始被破壞。在鋁鋅熔池中添加鎂元素,當(dāng)鋁含量在35-55 wt.%之間時(shí),隨著鎂含量增加,周期層狀組織的孕育期縮短,同樣,鎂含量超過(guò)一定范圍時(shí),周期層狀組織開始被破壞。對(duì)周期層狀組織中的FeAl3Znx層和層片對(duì)總厚度進(jìn)行測(cè)定分析,分析結(jié)果表明FeAl3Znx層隨浸鍍時(shí)間增加呈線性增長(zhǎng),受界面反應(yīng)控制;層片對(duì)總厚度隨時(shí)間變化先緩慢生長(zhǎng)后快速生長(zhǎng)。此外,熔池中鋁、鎂含量變化同樣會(huì)對(duì)FeAl3Znx層和層片對(duì)總厚度產(chǎn)生影響。對(duì)鍍層總厚度相近的周期層狀組織的樣品與一般鋁鋅鎂鍍層樣品進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試,結(jié)果表明周期性層狀組織的耐蝕性能較優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：熱浸鍍 鋁鋅鎂鍍層 周期層狀組織 浸鍍時(shí)間 耐蝕性能
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 熱浸鍍鍍層防護(hù)原理及其發(fā)展10-11
• 1.1.1 熱浸鍍鍍層防護(hù)原理10
• 1.1.2 熱浸鍍的發(fā)展10-11
• 1.2 熱浸鍍鋁鋅鍍層研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 熱浸鍍鋁鋅基合金鍍層的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 合金元素對(duì)熱浸鍍鋁鋅鍍層的影響14-17
• 1.3 周期性層狀組織的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4 鍍層的腐蝕性能分析方法20-21
• 1.4.1 表面觀察法20-21
• 1.4.2 重量法21
• 1.4.3 電化學(xué)測(cè)試方法21
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容和意義21-23
• 1.5.1 選題背景21-22
• 1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第2章 熔池成分及浸鍍時(shí)間對(duì)熱浸鍍周期層狀組織的影響23-54
• 2.1 熱浸鍍實(shí)驗(yàn)方法23-29
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料23-25
• 2.1.2 熱浸鍍鋁鋅鎂工藝方案25-28
• 2.1.3 熱浸鍍樣品顯微組織的觀察28-29
• 2.2 熱浸鍍鋁鋅鎂鍍層的形貌與組織29-35
• 2.2.1 常見的鋁鋅鎂鍍層結(jié)構(gòu)29-30
• 2.2.2 周期層狀結(jié)構(gòu)30-35
• 2.3 浸鍍時(shí)間和熔池中鋁、鎂的含量對(duì)周期層狀組織的影響35-46
• 2.3.1 浸鍍時(shí)間對(duì)周期層狀組織的影響35-39
• 2.3.2 熔池中鋁含量對(duì)鋁鋅鎂鍍層的影響39-42
• 2.3.3 熔池中鎂含量對(duì)鋁鋅鎂鍍層的影響42-46
• 2.4 浸鍍時(shí)間和熔池中鋁、鎂含量對(duì)周期層厚度的影響46-51
• 2.4.1 浸鍍時(shí)間和鋁、鎂含量對(duì)FeAl3Znx層厚度(L0)的影響47-49
• 2.4.2 浸鍍時(shí)間和鋁、鎂含量對(duì)周期層片對(duì)(L1)的影響49-50
• 2.4.3 浸鍍時(shí)間和鋁、鎂含量對(duì)層片對(duì)總厚度(L2)的影響50-51
• 2.5 本章小結(jié)51-54
• 第3章 周期層狀組織的耐蝕性能測(cè)試54-63
• 3.1 金屬的電化學(xué)腐蝕54-57
• 3.1.1 電化學(xué)參數(shù)介紹54
• 3.1.2 可鈍化金屬的典型陽(yáng)極極化曲線54-56
• 3.1.3 Tafel極化曲線56-57
• 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料57
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備57
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料57
• 3.3 電化學(xué)測(cè)試57-58
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析58-61
• 3.5 本章小結(jié)61-63
• 第4章 全文總結(jié)及工作展望63-65
• 4.1 全文總結(jié)63-64
• 4.2 工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 致謝71-72
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文72

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