热镀锌是目前应用最为广范的钢铁防腐方法之一,钢铁热镀锌就是将钢铁放入熔融的锌液中,一定时间后取出,钢基表面覆盖纯锌层和通过原子间作用形成的锌一铁合金层。因为镀锌层厚度较大,且镀层属于阳极保护,所以钢基镀锌后耐腐蚀性能大大提高;中间合金层的存在,使镀层与钢基结合牢固,不容易脱落;另外,锌的价格相对低,生产成本低,工艺适合于自动化,生产率高,且金属锌镀层外观漂亮,符合现在对材料内外兼备的要求。然而,随着生产技术的不断发展,热镀纯锌工艺已不再能满足要求。向锌液中添加微量元素或大量元素,以提高镀层的耐腐蚀性能、结合力、美观程度,已经成为国内外研究的热点。如日本则开发Zn-6%Al-3%Mg合金,使耐腐蚀性能提高到纯锌层的18倍。其他非铁锌元素的加入能改变铁-锌合金相的形成过程,使各相组织发生变化,从而能改变镀层的各种性能。本论文是与江南造船厂热镀锌厂合作研究项目,目的为研究开发满足船舶用热镀锌要求的新合金配方。项目要求最终热镀锌产品可大大提高船舶在海水中的耐腐蚀性能,减少因腐蚀而带来的材料浪费。在前人工作的基础上,结合各种元素对镀层的影响,本论文选择铝、镁、锡为镀锌液中的添加元素。铝的加入是为了获得光亮镀层,增加锌液的抗氧化能力,较少锌耗:锡可以降低锌液熔点,降低生产温度,节约成本,同时提高镀层亮度;镁则可以增加镀层的耐腐蚀性能。本文通过试验,设计了一个合理的能提高镀层耐腐蚀的四元合金配方。论文内容包括四章:第一章为铝、镁、锡三元素定量分析方法研究。考虑添加元素可能形成锌渣或高温下被氧化等原因,无法通过简单计算直接得到锌液中元素的含量,本论文分别研究了十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)作用下铬天青S测定铝的分光光度法、2,4-二氯苯基荧光酮测定Sn(Ⅱ)的分光光度法以及原子吸收测定镁含量的方法。这些方法能排除干扰原子的影响,快速、方便地检测出锌液中元素的含量。第二章为中间二元合金的熔炼。本论文中元素的加入都为间接法,即先制得一定比例的二元中间合金,镀锌时再按比例将二元中间合金加入到纯锌液中,得到所需含量的锌合金液。结合锌-铝、锌-镁、锌-铁二元合金的相图,改变合