低碳钢热浸镀锌的研究.pdf

第27卷第4期
上海有色金属
lol.27 No 4
2006年12
SHANGHAI NONFERROUS METALS
Dc. 2006
文章编号:1005-2046(2006)04-0003-03
低碳钢热浸镀锌的研究
陈一胜,刘萍
(江西理工大学材料与化学工程学院,江西赣州341000)
摘要:为了进一步提高低钢镀锌层的表面质量和耐腐蚀能力,通过在传统热浸镀锌液中
済加少量稀十,获得了一?种耐独力好、结合力强和光滑的热浸镀锌层。研究了稀十对镀层厚
度、表面质量、镀层硬度和耐腐蚀性的影响。
关键词:热浸镀锌;稀十;镀层;表面质量;耐蚀性
中图分类号:TGH74.443
文献标识码:A
Study of Hot-dip Zinc on Low Carbon Steel
CHEN Yi-sheng, LIU Ping
( School yf Material &Chemical Engineering, Jiangxi University g
Polytechnology, Ganzhou 341000, China)
Abstract: In order to improve the surface quality and its resi stance to corrosion of the zinc plated layer
on low carbon steel, a small amunt of rare earths was added into the zinc for hot- dip plating with the
result that better corrosion resistance, stronger binding and smother surface of the layer were achieved
The efifect of the added rare earths on the thickness, surface quality, hardness and corrosion resistance of
the layer were studied
Key words: zinc for bot dipping; rare earths; plated layer; surface quality; corrosion Tesi stance
引言
泽改善,何且耐蚀性明显提高,镀层厚度减薄。
因此,深入研究稀土热浸镀锌技术,有分重要
钢铁材料的热浸镀锌处理,就是使钢件表面的意义。本文验就是通过对不添加稀士、添加稀
镀上一层与基体结合力强、耐腐似性好利装饰效土及添川稀土含量对镀层的耐蚀性、镀层厚度
果较强的镀锌层,这和镀锌斤的材料广泛应用于镀层均匀性、镀层与基体的结合性作対比,进而
高速公路两侧的护栏、城市管道、通讯设施、路研究稀上心素对镀层性能的影响,以求进一步收
灯桅杅和桥梁房犀的结构件等。现在,热浸镀良配方和工艺,逐步提高镀层性能。
锌钢件的应用领域越来越厂广,对热浸镀锌的要求
也越米越高,主要体现在镀层良好的耐似性、粘
实验
附性和均匀光亮的外观上。为了进一步提高镀2.1实验设施及材料
锌层的质量和耐腐蚀能力,通过在传统热浸镀锌2.1.1实验材料
液中添加少量稀上,获得更好的热浸镀锌层。应
低碳钢试样mmⅪ5m;纯度为99.9%
用稀上热浸镀谇,不但可以使热浸镀锌层表面光属锌;稀上添加剂以轮稀工为;助镀剂为氯化
收稿H期:20051024
作者简介:陈一胜(1955~),男,教授,主要从事金属料方面的研究。
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海有色金属
第27卷
铵和氯化锌组成的复合剂
0.25
2.1.2实验设备
坩(3kg);加热坩用SG2-310电阻炉
3kW;101-3型电热鼓风十燥箱;“71”型显微硬
x0.15
度计;FQR010絀雾腐蚀实验箱;X30WIMP
型扣描电镜:显微图象分析仪。
2.2实验过程
将钢件进行分组,分别在不加稀上和加入不
0.405
稀土含量/wt%
同含量稀土的锌液中热浸镀。
工艺流程:工件一表面清理一减洗一氷洗
图1镀层厚度与稀土含量关系曲线
酸つ中和→水洗助镀剂中浸泡180C
230C烘下一粹熔液中热浸镀.0%氯化铵水溶
液中曝光处理并水冷一称重并检测镀层
3结果与分析
150
(1)观察试样表面,不加稀上浸铵的试样外
100
表较为粗糙,容易广生锌瘤,笄层厚度不均,但
表而光亮度较好。加入稀土浸镀的试样外表光洁
0.05
0.1
0.405
平整、无厚边,但光亮度次之。稀上使锼液得到
稀士含量/wt%
净化,流动性得到改善,与基体的浸润性增强
故加了稀上的镀件表面更光整。同时,稀上化学
图2稀土含量与硬度关系的曲线
性质活泼,容易集在表而小:成氧化物覆盖在钢添加适量的稀上不仪可以使镀层的厚度减薄,还
件表面影响表观亮度。
能増加镀层的硬度,提高其力学性能。
(2)用图象分析仪分别测出钢件镀前和镀后
(4)利用显微鏡和描电镜观察鍍层的金相
的直径,以两者之差粗算镀层的厚度。图1为镀组结构,如图3、图4和图5
层厚度与稀土含量关系。
l图1可以看山,加入稀上后镀层明显变薄,
但镀层厚度并不是随着稀上含量的增川,镀层厚
度一直减薄。有资料表明,热镀锌液中添加
0.03%~0.10%6RE可显著减溥热镀锌合金层,不
同的稀上含量对热镀镀层无明显的影响。稀上可
使热镀锌的合金层减薄的主要原因有:稀十在较
高的温度下使金属熔融状Δ的流动性得到改善
剝铁件出锌浴后锌液流淌快,表面的粘锌量减少
稀十延长了合金层生长的や育期,因此热镀的合
图3不加稀土浸镀的试样镀层左位置的图象分析
金层变薄,基于以上原因添加稀十有利丁镀层变
溥。但稀上:的含量并非越多越好。实验发现,
从图3、图4可以看出,不加稀上浸镀的试
深加的稀上在0.059左右镀层最薄,偏离这个范样的镀层不到匀,两个位置的厚度不一样,且镀
団越大、镀层反而会增厚、这不是我们想要的。层与基体附着性不好。
所以我们认为稀上含量在0.05%左i最优。
加入稀士浸镀的试样镀层厚度比不加稀十浸
()用显微硬度检测镀层的硬度,如图2。镀的试杆薄,且镀层也比较均匀致密,与基体的
由图2可以看出:锌中添加稀斤。镀层结合性也较好,如图5。市要是因为稀上元素比
的使度值増大。但是使度值不是随着稀土含量的较活泼,它能够浄化锌液,收普锌液的流动性,
增加而增加的,在最优含量处硬度达到最人大值,阻得锌铁合金脆性相的生成,故加入适量的稀
按着随着稀土含量的增加硬度值渐滅少。说明上是有利的。
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