熱鍍鋅鍋內(nèi)壁陶瓷涂層制備及其耐鋅蝕機理的研究.pdf

1、在熱鍍鋅工藝溫度(460～480℃)下，鋅液與鋼鐵之間發(fā)生溶解腐蝕，使鋼鐵質(zhì)熱鍍鋅鍋很快被蝕穿、報廢，這是熱鍍鋅行業(yè)最難解決的問題之一。 本文研究了不同C、Si含量的鋼在熔融鋅液中的腐蝕過程，結(jié)果表明，鋼中硅的存在導(dǎo)致首先形成的ζ相分解，形成ζ、FeSi和η混合相區(qū)，使鐵鋅反應(yīng)速度加快。而鋼中以滲碳體形式存在的碳，使晶界面積增加，為鋅的沿晶擴散提供了條件，有利于ζ相的形成，抑制δ相及Γ相的形成。 根據(jù)所分析的腐蝕機理，本

2、文選擇了用Al<,2>O<,3>陶瓷涂層對鋅鍋進行防護的方法，采用等離子弧噴涂工藝，成功制備了可有效防止熔融鋅液對鋼鐵質(zhì)鍍鋅鍋內(nèi)壁溶蝕的陶瓷防護層。 考查了500℃時熔融鋅液與Al<,2>O<,3>陶瓷涂層的潤濕情況，以及在熔融鋅液與Al<,2>O<,3>陶瓷涂層之間發(fā)生的界面反應(yīng)。x-射線相分析表明，界面處會產(chǎn)生緩慢的物質(zhì)遷移和成分變化，生成尖晶石類化合物3ZnO·47Al<,2>O<,3>、4ZnO·11Al<,2>O<,3

3、>、ZnO·Al<,2>O<,3>等。這是由陶瓷涂層與熔融鋅液間產(chǎn)生潤濕反應(yīng)所致。熱力學(xué)及動力學(xué)計算結(jié)果表明，此潤濕反應(yīng)過程只在小范圍內(nèi)進行，且進行得緩慢、不徹底，因而涂層變質(zhì)、失效速度緩慢，不是涂層失效的主要形式。 在熱鍍鋅溫度下，對陶瓷涂層的防護效果及抗熱震性進行了考察。所制備的涂層在實驗設(shè)計的苛刻條件下進行了熱震試驗，結(jié)果表明，該涂層具有良好的抗熱震性能。但如果涂層因熱震而產(chǎn)生宏觀裂紋、層間開裂或機械碰撞損傷等，會導(dǎo)致熔融