文档介绍：学校代码 10530 学号200807061336 分类号 TG146 密级硕士学位论文新型热浸镀锌铝镀层及工艺的研究学位申请人李振锋指导教师苏旭平教授学院名称机械工程学院学科专业材料科学与工程研究方向材料表面改性二零一二年五月十六日 Research on new hot-dipped zinc-aluminum coatingsand processes Candidate Li Zhenfeng Supervisor Xuping College School of Mechanical Engineering Program Materials Science and Engineering Specialization Material Surface Modification Degree Master ofEngineering University Xiangtan University Date 2012-5-16 湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日湘潭大学硕士学位论文摘要 I 摘要热浸镀锌铝合金镀层是工业上大量使用的金属镀层,进一步优化合金成分, 开发新的锌铝合金镀层很有必要。本文应用电化学腐蚀技术、中性盐雾实验、扫描电镜、能谱仪、金相显微镜和X射线衍射仪等手段,研究了合金元素和冷却方式对锌铝合金镀层组织及耐腐蚀性能的影响,开发了一种耐腐蚀性能优良的低铝合金镀层(Zn-30%Al -%Si-%Mg-%La)。通过实验研究与分析得到以下研究结果: (1) %~%时,随着硅含量的增加,Zn-40%Al-Si合金镀层凝固组织中的铝硅共晶组织增多、镀层晶粒细化,镀层的耐腐蚀性连续增强;%时,浸镀时镀件会出现漏镀缺陷;当硅的量增加到3%时,镀层凝固组织中出现块状的初生硅。X射线衍射分析证实,镀层的主要腐蚀产物是 Zn 5(OH) 2O。(2) 铁基在550℃的Zn-30%Al-%Si 和Zn-40%Al-%Si合金液中热浸镀时,热浸镀180s后,反应区域相的种类不再变化,生成的相的次序为:基体/(Fe 2Al 5+? 1)/FeAl 3/? 5C。随着反应时间延长,? 5C相破裂,以致液相开始进入FeAl 3 相,使得液相消耗FeAl 3相和Fe 2Al 5中的铁以及基体通过Fe 2Al 5相扩散出来的铁, 促进FeAl 3相与? 5C相的生长,使得金属间化合物层厚度增长加快。由于富硅的? 1相在Fe 2Al 5相与FeAl 3相的界面上富集以及Fe 2Al 5中固溶的硅的作用,抑制了铝在Fe 2Al 5相中的扩散,所以Fe 2Al 5相生长缓慢。(3) 热浸镀Zn-30%Al-%Si-%Mg镀层的最佳的助镀温度为90℃,干燥时间为20s;最佳助镀剂为100ml水中加入ZnCl 2(23g),NH 4Cl (27g),SnCl 2(5g), K 2ZrF 6(1~2g)的水溶液;K 2ZrF 6能有效地破坏熔池表面氧化物,使得镀层表面更加光滑,缩短干燥时间,有效地消除漏镀缺陷;Zn-30%Al-%Si-%Mg-%La 镀层的耐腐蚀性能优于Galvalume镀层。(4) 当锌铝合金中的铝含量小于23%时,随铝含量的增加,锌铝合金的耐蚀性下降;铝含量在23%的锌铝合金的耐蚀性最差;当铝含量大于23%时,随铝含量的增加,锌铝合金的耐蚀性增加。冷却方式对铝含量在17~29%之间的锌铝合金的耐蚀性影响较大,主要是因为在该铝含量区间析出的初晶相的成分与后结晶出的共晶相成分相差很大引起的。对于铝含量小于17%和大于29%的锌铝合金,冷却方式对其耐腐蚀性能的影响不大。关键词:锌铝合金镀层;耐腐蚀性能;凝固组织;金属间化合物层;浸镀工艺湘潭大学硕士学位论文 Abstract II Abstract H