含硅活性鋼在Zn-Sn合金浴中熱浸鍍鋅的研究.pdf

1、隨著鋼鐵連鑄技術(shù)和低合金高強(qiáng)度鋼的普及應(yīng)用，大量用于熱鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)件的鋼材都含有較高含量的硅。含硅鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼在常規(guī)熱浸鍍鋅時(shí)的鍍層經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超厚、灰暗且粘附性差等問題。本文系統(tǒng)研究了在五種含錫鋅浴(含錫量分別為1wt％、3wt％、5wt％、7wt％和12wt％)和純鋅浴中浸鋅后，各種含硅鋼(含硅量分別為0.06wt％、0.09wt％、0.14wt％、0.24wt％和0.37wt％)鍍層的組織與生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。并探討了鋅浴加錫對(duì)含硅鋼

2、熱浸鍍鋅鍍層的耐腐蝕性能的影響。 研究結(jié)果表明，在鋅浴中加入一定量的錫以后，可抑制活性鋼的鍍層的超厚生長(zhǎng)，特別是硅含量大于0.30wt％的高硅活性鋼。當(dāng)錫的含量小于5wt％時(shí)，抑制效果隨錫量增加而增加，當(dāng)錫的含量大于5wt％時(shí)，抑制效果隨錫量增加不再明顯增加。 通過掃描電鏡分析鍍層的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)鋅浴中加錫后，鍍層的組成相沒有發(fā)生變化，仍然由δ層、ζ層和η層組成。鋅浴中加入5wt％的錫以后，活性鋼鍍層的ζ層的過厚生長(zhǎng)得到了明

3、顯的抑制，ζ層顯著變薄并由疏松的碎塊狀變?yōu)榕帕姓R的柱狀晶。δ層則變厚而且非常致密。隨著浸鋅時(shí)間的延長(zhǎng)，δ層會(huì)逐漸變厚，并在整個(gè)鍍層厚度中所占的比例逐漸變大。 研究發(fā)現(xiàn)，錫主要分布在鍍層的η相層中并在η相層中形成富集(含Sn量可達(dá)15wt％～30wt％)，而鐵鋅合金層中只含有少量錫(＜2wt％)。這表明鍍層生長(zhǎng)過程中鐵鋅合金層向外排錫，因而在ζ相前沿的液相鋅中形成一個(gè)阻礙鐵鋅互擴(kuò)散的富錫區(qū)，起到抑制鍍層快速生長(zhǎng)的作用。

4、對(duì)含硅(0.37wt％)活性鋼鍍層在5％NaCl溶液中的浸泡試驗(yàn)和鹽霧試驗(yàn)表明，在鋅浴中加入錫以后，鍍層的耐腐蝕性能稍有下降，特別是在腐蝕的前期，鍍層的腐蝕失重會(huì)隨著錫含量的增加而增加。由于鍍層的η層為鋅錫共晶組織，錫相為電位較正的相，可加快鋅相的電化學(xué)腐蝕。所以錫的加入在腐蝕的早期加快了鍍層的腐蝕。 在鹽霧試驗(yàn)中，加錫與不加錫鍍層的腐蝕產(chǎn)物均為ZnCl2.4Zn(OH)2和ZnO，其在鍍層表面形成一層較厚而粘附牢固的腐蝕產(chǎn)物膜