Zn—Al-Mg—Ce合金微粉制备及其涂层耐蚀性
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第46卷 第4期金 属 制 品2020年8月 Vol 46 No 4MetalProductsAugust2020 doi:10.3969/j.issn.1003-4226.2020.04.007锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能桥梁缆索技术应用研究张海良1, 段武兵2, 汤 亮1(1.上海浦江缆索股份有限公司, 上海 200120; 2.贵州省公路工程集团有限公司, 贵州 贵阳 550001)摘要:随着桥梁建设技术的发展,超大跨径的桥梁对缆索系统提出了高负荷、长寿命的要求,需要桥梁缆索具有高强度和高耐腐蚀性能。
采用加速盐雾试验对比,锌铝镁合金镀层耐腐蚀性能是Galfan锌铝合金镀层的2.5倍以上,是纯锌镀层的5倍以上,同时锌铝镁合金镀层具有自修复涂层。
对锌铝镁合金镀层钢丝缆索进行研究,重点对锚固性能、耐腐蚀性能和抗滑移性能进行研究,并进行试验验证,开发了满足桥梁缆索规范的锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能缆索。
关键词:锌铝镁合金镀层;桥梁缆索;耐腐蚀性能;抗滑移性能中图分类号:TG174.4 文献标识码:AResearchontechnologyapplicationofhighstrengthandcorrosionresistancebridgecablewithZn-Al-MgalloycoatingZhangHailiang1,DuanWubing2,TangLiang1(1.ShanghaiPujiangCableCo.,Ltd.,Shanghai200120,China;2.GuizhouHighwayEngineeringGroupCo.,Ltd.,Guiyang550001,China)Abstract:Withdevelopmentofbridgeconstructiontechnology,largespanbridgesrequirehighloadandlonglifeofcablesystem,whichrequireshighstrengthandcorrosionresistanceofbridgecables.ThecorrosionresistanceofZn-Al-Mgal loycoatingis2.5timesmorethanGalfanZn-Alalloycoatingand5timesmorethanpurezinccoating.Atthesametime,Zn-Al-Mgalloycoatinghasself repairingcoating.ThestudyofZn-Al-Mgalloycoatingsteelwirecable,theanchor ageperformance,corrosionresistanceandslipresistancearemainlystudied,andexperimenttestisdone,meetingexistingbridgecablespecificationofZn-Al-Mgalloycoatinghighstrengthandhighcorrosionresistancecableisdeveloped.Keywords:Zn-Al-Mgalloycoating;bridgecable;corrosionresistanceperformance;slipresistanceperformance 桥梁缆索系统是缆索承重体系桥梁的主要承载力构件,其使用寿命直接影响桥梁安全及使用寿命。
热喷涂Zn-Al-Mg合金涂层的研究进展刘玉栋;周勇;马晓琳【摘要】热喷涂Zn-Al-Mg合金涂层技术是一项新发展起来的防腐技术.介绍了近年来利用电弧喷涂技术制备Zn-Al-Mg合金涂层及喷涂材料研究的应用现状.综述了其涂层结构特点及性能的进展,探讨了Zn-Al-Mg合金涂层的应用前景.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2015(036)006【总页数】4页(P81-84)【关键词】热喷涂;锌铝镁合金涂层;腐蚀防护【作者】刘玉栋;周勇;马晓琳【作者单位】西安石油大学材料科学与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学材料科学与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学材料科学与工程学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TG154.5由于重工业的快速发展,大量的钢材投入使用。
再加上自然环境日渐恶化,钢结构的腐蚀状况愈演愈烈,带来了巨大的经济损失和安全隐患。
长期以来,人们采用涂料涂装、电镀、热浸镀等方法来铺设涂层进行腐蚀防护,但对钢铁结构件进行长期的腐蚀防护,尤其是在特定的服役环境下要求10年内不维护,20年内不维护或少维护的重要钢铁构件,热喷涂技术一直是公认的最为经济有效的长效防护方法。
热喷涂技术自20世纪20年代出现以来,期间不断的改进完善,是目前最为有效的防腐措施。
早期国内外采用电弧喷涂技术制备纯Zn、纯Al涂层对钢结构进行腐蚀防护。
热喷涂纯锌涂层有很好的阴极保护作用,但对氯离子较为敏感,在海水或氯离子含量较高的环境中,纯锌涂层的耐蚀性能有所降低[1]。
热喷涂纯Al涂层具有硬度高、耐腐蚀和抗冲蚀性能好的特点[2]。
但是Al涂层容易发生点蚀,并且对机械创伤较敏感。
热喷涂Zn-Al合金涂层则很好地结合了两者的优点,具有比纯Zn或纯Al涂层更为优异的防腐蚀效果。
研究表明,在Zn-Al合金中添加少量的Mg可进一步提高涂层的抗腐蚀能力。
通过喷涂Zn丝和AlMg合金丝或采用喷涂粉芯丝材的方法可获得Zn-Al-Mg合金涂层。
Ce对Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响蒋红兵;李强;徐巍;田银宝;冀璞光;陶文明;方峰【期刊名称】《材料保护》【年(卷),期】2024(57)1【摘要】为了考察Ce含量对热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层的组织和耐腐蚀性能的影响,采用SEM、EDS、XRD等方法对镀层的形貌、组织成分及物相进行了观察分析,结合盐雾试验对腐蚀产物形貌、组成及含量以及去除腐蚀产物后的镀层形貌进行了分析,并进一步通过电化学测试考察了不同镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。
结果表明,Zn-5Al-1.5Mg-xCe (x=0, 0.05, 0.10, 0.25,质量分数,%)合金镀层的组织由富Zn相、富Al相和Zn/Al/MgZn_(2)(或Mg_(2)Zn_(11))三元共晶组织组成,少量Ce的加入增加了镀层中三元共晶组织的比例。
Ce可以减薄镀层,细化富Al相,提高镀层的均匀性。
当Ce添加量为0.10%时,细化效果最好。
另外,Zn-5Al-1.5Mg-0.10Ce合金镀层的耐腐蚀性能最好,是Zn-5Al-1.5Mg合金镀层的2.6倍左右。
Ce提高了镀层的均匀性,减少了局部腐蚀,提高了Zn_5(OH)_8Cl_(2)·H_(2)O 腐蚀产物保护层的均匀性和致密性,从而提高了镀层的耐腐蚀性能。
【总页数】7页(P14-20)【作者】蒋红兵;李强;徐巍;田银宝;冀璞光;陶文明;方峰【作者单位】江苏亚盛金属制品有限公司;东南大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU511.2;TB37【相关文献】1.Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响2.热浸Zn-Al-Mg-Ce合金镀层的耐腐蚀性能3.热浸Zn-Al-Mg和Zn-Al-Mg-Si合金镀层的组织与耐腐蚀性4.稀土Ce对Zn-Al-Mg合金组织和耐蚀性能的影响5.Ni含量对热浸Zn-Al-Ni合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
摘要金属铝、镁及其合金,性能优良、应用广泛,但其硬度低、耐磨损性和耐腐蚀性差,极易发生磨损腐蚀和化学腐蚀。
因此,对它们进行表面处理以提高其性能非常重要。
常用的表面处理有化学镀、化学转化、喷涂等方法。
其中,化学镀多基于Ni-P二元合金,基于Ni-Co-P三元合金镀层性能的研究尚较少。
同时,目前,国内外对于具有“耐磨”和“超疏水”双功能的涂层的研究也较少。
为此,本论文以铝合金和镁合金为衬底,分别以Ni-Co-P三元合金及PPS-PTFE 聚合物为基底,TiN、SiO2为增强颗粒,成功制备了Ni-Co-P/TiN耐磨耐蚀化学复合镀层、PPS-PTFE/SiO2耐磨超疏水纳米复合涂层,采用SEM、EDS、XRD、FTIR、自动划痕仪、维氏硬度计、高速往返磨损试验机、接触角测试仪、电化学工作站等设备,对涂层的表面形貌、成分、结合力、硬度、接触角、耐磨损性和耐腐蚀性进行了检测,探究了涂层中三元合金Co含量、SiO2纳米颗粒含量对涂层结构和性能的影响。
得出的主要结论如下:①在铝合金上制备了不同Co含量(0-23 wt.%)的Ni-Co-P/TiN纳米化学复合镀层。
所有镀层都呈现不均匀的胞状结构,胞状体上分布着紧密而粗糙的颗粒,随着镀层中Co含量的增加,镀层晶粒细化,晶粒尺寸减少,Ni、P含量降低。
②Ni-Co-P/TiN纳米化学复合镀层的微观硬度、镀层与衬底的结合力、摩擦系数、耐磨损性和耐腐蚀性都随着镀层中Co含量的增加而增加。
当镀层中Co含量为23 wt.%时,镀层拥有最低的磨损率和最优的耐腐蚀性能。
③在铝合金衬底上制备了SiO2含量范围为0-4 g/l的PPS-PTFE/SiO2超疏水、疏水复合涂层,PPS-PTFE涂层呈纤维组成的乳突状结构,且附有很多小孔洞,PPS-PTFE涂层的接触角为150.3º。
随着SiO2含量的增加,PPS-PTFE/SiO2复合涂层的接触角有所下降。
④经过砂纸摩擦后PPS-PTFE/0.08 gSiO2复合涂层的接触角没有明显变化,说明SiO2提高了PPS-PTFE/SiO2复合涂层的耐磨损性能。
文章编号:2096 − 2983(2020)06 − 0030 − 07DOI: 10.13258/ki.nmme.2020.06.005Mg -Zn -Ce 非晶合金力学与耐蚀性能的研究王 帅, 何美凤(上海理工大学 材料科学与工程学院,上海 200093)摘要:镁合金作为生物可降解材料具有很多优势,但传统多晶镁合金腐蚀速率过快的问题限制了其更广泛的应用。
与多晶镁合金相比,非晶态镁合金因具有独特的无定形结构,使其耐腐蚀能力比多晶镁合金的要好。
采用铜辊甩带法制备得到了新型Mg 70−x Zn 30Ce x (x =2, 4, 6和8)非晶镁合金,并对其进行了力学性能和耐腐蚀性能的研究。
结果表明:x 为4和6时,Mg-Zn-Ce 非晶合金的非晶形成能力最好;Ce 的添加可以有效改善镁基非晶合金的脆性,使其弹性模量低于60 MPa ,与人骨相似,从而能有效避免植入后因弹性模量过大导致的应力遮蔽效应的产生;同时,Ce 的添加显著地提高了合金的耐腐蚀性,使其开路电位达到−0.2 V ,腐蚀电流密度低至10−6 A/cm 2。
关键词:镁基非晶合金;力学性能;腐蚀性能中图分类号:TG 146 文献标志码:AStudy on Mechanical Properties and Corrosion Resistance ofMg -Zn -Ce Amorphous AlloysWANG Shuai , HE Meifeng(School of Materials Science and Engineering, University of Shanghai forScience and Technology, Shanghai 200093, China)Abstract: As biodegradable materials, Mg alloys show many advantages, however, the excessively fastcorrosion rate of traditional polycrystalline Mg alloys limits their wide application. Compared with polycrystalline Mg alloys, amorphous Mg alloys have better corrosion resistance than that of polycrystalline Mg alloys due to the unique amorphous structure. Novel Mg 70−x Zn 30Ce x (x =2, 4, 6 and 8)amorphous Mg alloys were prepared by copper roll spinning method, and the mechanical properties and corrosion resistance were studied. The results show that when x is 4 and 6, the Mg-Zn-Ce amorphous alloys show the best glass formation ability. The addition of Ce can effectively reduce the brittleness of the Mg-based amorphous alloy and make the elastic modulus less than 60 GPa, which is similar to human bone. Therefore, the stress shielding effect caused by too high elastic modulus after implantation can be effectively avoided. Meanwhile, the addition of Ce significantly improves the corrosion resistance of the alloys, so the open circuit potential reaches −0.2 V and the corrosion current density islow to 10−6 A/cm 2.Keywords: Mg-based amorphous alloys ; mechanical properties ; corrosion behavior有 色 金 属 材 料 与 工 程第 41 卷 第 6 期NONFERROUS METAL MATERIALS AND ENGINEERING Vol. 41 No. 6 2020收稿日期:2020−05−02基金项目:国家自然科学基金资助项目(51771120,51304136);上海市科技支撑项目(16060502400)作者简介:王 帅(1995—),男,硕士研究生。
富Zn-Al-Mg-Ce合金油漆涂层的盐雾腐蚀性能研究
从善海;杨洪林;汪旭超;吴隽
【期刊名称】《武汉科技大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2009(032)003
【摘要】将研发的Zn-Al-Mg-Ce合金置入甩带机抽真空甩制成箔带,经粉碎制成鳞片状微粉后添加到环氧树脂油漆中制成富Zn-Al-Mg-Ce合金油漆涂层,再进行w(NaCl)为3.0%的水溶液盐雾腐蚀试验.结果表明,富Zn-Al-Mg-Ce合金油漆涂层的阴极保护效果较富Zn油漆涂层提高33倍以上,且涂层耐蚀性较富Zn油漆涂层提高了4.4倍.
【总页数】5页(P242-246)
【作者】从善海;杨洪林;汪旭超;吴隽
【作者单位】武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北,武汉,430081
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.4
【相关文献】
1.铝合金表面活性燃烧高速燃气喷涂WC涂层的耐中性盐雾腐蚀性能 [J], 任建平;刘敏;邓春明;宋进兵
2.鳞片状Zn-15Al-5Mg-Ce合金油漆涂层的盐雾腐蚀研究 [J], 从善海;熊志红;王
亮;黄涛;何新华
3.盐雾条件下环氧富AZ91 D镁合金粉涂层的耐蚀性能研究∗ [J], 赵娟;何志键;周亮;王贵
4.Zn-Al-Mg-Ce合金耐长江水和3.5%盐水腐蚀性能研究 [J], 从善海;韩芳;熊志红
5.电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能 [J], 刘安强;肖葵;董超芳;王恩清;魏丹;高瑾;李晓刚
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[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1850926A [43]公开日2006年10月25日[21]申请号200610019093.8[22]申请日2006.05.18[21]申请号200610019093.8[71]申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路[72]发明人从善海 邱从明 吴润 张恒 黄涛 何新华 邱玲慧 [74]专利代理机构武汉开元专利代理有限责任公司代理人樊戎[51]Int.CI.C09D 163/00 (2006.01)C09D 5/08 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称一种耐蚀锌基铝镁稀土合金涂料及其制备方法[57]摘要本发明涉及一种牺牲阳极型的耐蚀锌基铝镁稀土合金涂料及其制备方法。
其技术方案是:按重量比将甲、乙两组份按9∶1混合搅拌均匀,并用稀释剂调至粘度为5S~20S,熟化15~20分钟。
其中:甲组份是按重量百分含量将20~30%的固体含量为50%的E-20环氧树脂液、2.0~6.0%的稀释剂、1.0~3.0%的有机改生膨润土、1.5~3.0%的滑石粉、60~70%的Zn-15Al-5Mg-RE合金微粉依次加入容器内,每加入一种配料或原料搅拌15~20分钟;乙组份是按重量百分含量将20~30%的T-31环氧树脂固化剂倒入容器内,再依次将20~35%的丁醇、35~50%的二甲苯缓慢加入,每加入一种原料搅拌30~50分钟。
本发明操作简单、应用范围广、不剥落,耐蚀性强、对钢铁构件防护时间长。
200610019093.8权 利 要 求 书第1/1页 1、一种耐蚀锌基铝镁稀土合金涂料的制备方法,其特征在于该涂料由甲、乙两组份组成,按重量比将甲、乙两组份按9∶1混合搅拌均匀,并用稀释剂调至粘度为5S~20S,熟化15~20分钟;其中:甲组份是按重量百分含量将20~30%的固体含量为50%的E-20环氧树脂液、2.0~6.0%的稀释剂、1.0~3.0%的有机改性膨润土、1.5~3.0%的滑石粉、60~70%的Zn-15Al-5Mg-RE 合金微粉依次加入容器内,每加入一种配料或原料,以1300~1500r p m的转速搅拌15~20分钟;乙组份是按重量百分含量将20~30%的T-31环氧树脂固化剂倒入容器内,再依次将20~35%的丁醇、35~50%的二甲苯缓慢加入,每加入一种原料,以700~800r p m的转速搅拌30~50分钟。