论文部分内容阅读
在钢铁防腐技术中,热浸镀锌则是一种廉价而且有效的方法。由于热浸镀锌产品的生产工艺简单,价格低廉,使得热浸镀锌在电力、船舶和汽车等行业都有很广的应用。然而,对于含硅钢的热浸镀锌一直存在着一项技术难题,即含硅钢热浸镀锌过程中,由硅引起的硅反应性会导致镀层过厚生长,致使镀层性能变差。当前,解决硅反应性最普遍的办法就是将不同的合金元素加入到锌池中,用来抑制镀层的过厚生长。向锌浴中加入一定量的Ni元素不仅能很好的控制圣德林钢的硅反应性,而且还可以增加锌浴的流动性。有研究表明,向锌浴中加入少量的Sb不仅有减少锌渣、细化晶粒和增强锌浴流动性的效果,而且还能使得镀层表面形成具有漂亮外观的锌花。本文主要是针对活性钢热浸镀锌过程中Ni和Sb对镀层的协同影响以及相关相平衡展开研究。本实验采用的研究方法是平衡合金法,结合扫描电子显微镜与能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)等一系列专业技术,测定了Zn-Fe-Ni-Sb四元系中相关三元系Zn-Fe-Ni的600℃富锌角,并对含Zn量在93 at.%的Zn-Fe-Ni-Sb四元体系富锌角450℃、600℃等温截面相关系进行了研究。Zn-Fe-Ni三元系富锌角600℃等温截面含有L+T+δ和T+L+γ两个三相区。Zn-Fe-Ni-Sb四元体系富锌角(93 at.%Zn)450℃等温截面:存在着3个四相区,分别是:L+ζ+T+Sb2Zn3,L+T+γ+Sb2Zn3和L+T+γ+δ-Ni Zn;7个三相区,分别是:L+ζ+Sb2Zn3,L+ζ+T,L+T+Sb2Zn3,L+γ+Sb2Zn3,L+T+γ,L+T+δ-Ni Zn和L+γ+δ-NiZn。Sb在ζ相中的溶解很有限,而且几乎不容于δ-NiZn相中,但在γ相中的最大溶解度为1.9 at.%。Fe和Ni在Sb2Zn3相中的最大溶解度分别为0.6和0.9 at.%。在本实验中,没有发现新的化合物。Zn-Fe-Ni-Sb四元体系富锌角(93 at.%Zn)600℃等温截面,没有发现四相区,只存在两个三相区,分别为:L+T+δFe和L+T+γ。本工作还研究了同时向锌池中加入Ni和Sb对硅含量为0.202 wt.%的Q235工业用钢热浸镀锌合金层组织的影响。对比分析了浸镀时间、锌池中不同含量的Ni和Sb对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响。结果表明:单纯向锌浴中添加Sb不能有效的降低Q235的热浸镀锌合金层厚度,而Ni和Sb共同作用可以减缓热浸镀锌过程中的Fe-Zn反应速度,达到降低镀层厚度的效果;对于硅含量为0.202 wt.%的Q235,同时向锌浴中添加0.05 wt.%Sb和0.4 wt.%Ni可以获得理想的镀层。