锰对热镀锌镀层组织与性能影响的研究

《Sb和Mn对Zn腐蚀的影响》摘要：本文通过实验室条件下的研究，探讨了Sb和Mn元素对Zn 腐蚀的影响。

采用多种实验方法和测试手段，系统地研究了不同含量和配比的Sb和Mn在Zn中形成的合金在腐蚀过程中的行为，旨在深入了解合金元素如何影响锌及其合金的腐蚀特性，并从理论和实验两方面探讨其原因和潜在机制。

一、引言Zn是一种常用的金属材料，广泛应用于各种工业领域。

然而，由于环境因素如湿度、温度和化学物质的存在，Zn容易发生腐蚀。

为了改善其耐腐蚀性能，通常通过合金化来引入其他元素。

Sb和Mn是两种常见的合金元素，它们在提高Zn的耐腐蚀性方面具有重要作用。

因此，研究Sb和Mn对Zn腐蚀的影响对于优化锌基合金的性能具有重要意义。

二、实验方法本实验采用不同含量和配比的Sb和Mn与纯Zn进行合金化。

首先制备了多个不同配比的合金样品，然后进行一系列的腐蚀实验。

实验条件包括不同环境中的暴露时间、温度、湿度等。

采用重量法、电化学测试和表面分析技术等手段来评估和分析合金的腐蚀行为。

三、Sb对Zn腐蚀的影响Sb作为一种常见的合金元素，可以显著提高Zn的耐腐蚀性。

实验结果表明，随着Sb含量的增加，Zn合金的耐腐蚀性得到提高。

这是因为Sb能够与Zn形成稳定的化合物，这些化合物在表面形成一层保护膜，阻止了Zn与外界环境的进一步反应。

此外，Sb还可以改变Zn的微观结构，从而提高其耐腐蚀性。

四、Mn对Zn腐蚀的影响Mn同样对Zn的耐腐蚀性有显著影响。

与Sb类似，Mn能够与Zn形成稳定的化合物，并在表面形成一层保护膜。

此外，Mn 还可以通过改变Zn的晶体结构来提高其耐腐蚀性。

然而，Mn含量过高可能导致合金中出现第二相颗粒，这可能会降低其耐腐蚀性。

因此，合理控制Mn的含量对于优化锌基合金的性能至关重要。

五、Sb和Mn联合作用对Zn腐蚀的影响当Sb和Mn同时存在于Zn中时，它们之间存在协同效应。

实验结果表明，适量的Sb和Mn共同添加可以进一步提高Zn的耐腐蚀性。

材料成分对热镀锌钢板性能及表面质量的影响摘要：热镀锌钢板作为一种重要的金属材料，在工业生产和建筑领域具有广泛应用。

它通过热镀锌工艺，在钢板表面通过熔融金属镀层的形式，附着一层锌层，从而起到防腐、耐蚀和增加材料力学性能的作用。

然而，不同材料成分的热镀锌钢板在性能和表面质量上的差异，一直是研究和生产中的关键问题。

为了深入研究不同材料成分对热镀锌钢板的影响，本论文旨在通过系统的实验研究，探索材料成分对热镀锌钢板性能和表面质量的影响机理，为热镀锌钢板的优化设计和应用提供理论和实验依据。

通过介绍热镀锌钢板的应用背景和研究意义，概述研究目的和方法，以及论文的组织结构，来引导读者对本文的整体内容有一个清晰的了解。

关键词：材料成分；热镀锌钢板性能；表面质量；影响导言：针对热镀锌钢板的性能和表面质量，以往的研究多集中于单一因素的影响，如锌层厚度、工艺参数等。

而本论文将着重研究不同材料成分对热镀锌钢板性能和表面质量的综合影响，包括抗拉强度、硬度、冲击韧性等性能指标，以及表面光洁度、铬酸盐脱皮试验等表面质量评价指标。

通过选择不同的材料成分，并通过控制实验条件，比较不同材料成分的热镀锌钢板的性能和表面质量指标，可以揭示不同材料成分对热镀锌钢板的影响机理。

例如，镍的添加可以提高热镀锌钢板的抗拉强度和硬度，硅的添加可以提高热镀锌钢板的表面光洁度。

1材料与方法1.1材料成分的选取和改变方法在本研究中，我们选取了不同材料成分的热镀锌钢板进行实验。

通过改变材料成分，我们可以探究不同成分对热镀锌钢板性能和表面质量的影响。

我们选取了一系列已知成分的热镀锌钢板作为对照组，包括没有任何添加剂的标准型和一些广泛应用的添加剂，如铜、镍和硅。

为了改变材料成分，我们采用了两种方法：添加剂的单独添加和多种添加剂的组合添加。

对于单独添加的实验组，我们在标准型的基础上添加铜、镍和硅等添加剂，并根据需要调整添加剂的含量。

对于组合添加的实验组，我们在标准型的基础上同时添加铜和镍、镍和硅、铜和硅等不同组合的添加剂，也根据需要调整添加剂的含量。

高锰钢的化学成分对组织和性能的影响研究本文作者：刘华多刘喆对高锰钢的性能产生了一定的影响。

若经水韧处理，高锰钢奥氏体中的残存碳化物将较多，这些碳化物可能会沿晶界分布而使高锰钢的韧性大为下降。

1.2锰锰是高锰钢的主要成份，它对合金γ目区的扩大、奥氏体组织的稳定及Ms点的降低都有很大的影响，锰可使高锰钢的奥氏体组织保持到室温。

在钢中锰除了固溶在奥氏体外。

还有一部分会存在于（Mn、Fe）C型的碳化物中。

若锰的含量增加，则高锰钢的强度及####韧性都将提高，这是因为锰具有增加晶间结合力的作用。

锰若含量很高会使钢的导热性下降，进而很容易出现穿晶组织，严重影响了高锰钢的机械及力学性能等。

为获得理想的机械性能，当碳含量在O.9％－1.5％范围内时，我们通常将锰的含量控制在11％－14％范围内。

锰的含量确定多由铸件结构及工况条件等方面来决定。

大断面及结构复杂的铸件其含锰量应相对较高，另外若铸件用于强烈####使用，则含锰量也应高些。

1.3硅硅通常是作为一种脱氧剂带入，它具有强化固溶体、提高屈服强度的作用。

但是它封闭Y相区且会促进石墨化。

当其含量大于0.6％时，一方面会导致高锰钢产生粗晶，另一方面也会使碳在奥氏体中溶解度降低，进而促使碳化物在晶界的析出，不但降低了钢的耐磨性及韧性，也增加了钢的热裂倾向。

因此，通常我们将硅控制在0.3％－0.6％范围内，但在某些特殊情况下，如需钢水具有良好的流动性时，我们应增加硅量，使晶界的状况得到改善。

1.4硫高锰钢中因硫与锰的存在，便生成了硫化锰，硫化锰可进入溶渣。

在生产中若硫小于0.02％，则完全可达到标准要求。

1.5磷磷在奥氏体中的溶解度很小，通常是和铁、锰等产生共晶磷化物，且在晶界析出。

磷和容易引起铸件的热裂，降低铸件的机械性能并对耐磨性有一定的损害，严重时甚至会在工作中断裂。

如0.12％磷含量的高锰钢若用来制造某些圆锥式破碎机的衬板，其寿命往往只有0.038％磷含量的高锰钢其寿命的一半。

锌液中各元素对热镀锌的影响在加铝热镀锌中，锌液中所含的铝是对热镀锌影响最强烈的一个元素。

关于这方面的知识已在前面讨论过。

除了铝之外，还有其它的元素，通常以微量杂质存在于原料锌锭，对铁-锌合金层的形成和成长以及对镀层的厚度和塑性的作用都极其微小。

有时，为了达到某种目的，专门向锌液中加入一定量的这类金属。

它们能以不同的形式对热镀锌发生影响：可提高或降低锌液的熔点；可增加或减少锌液的表面张力和粘度；可扩大或缩小表面的结晶锌花；可使元素本身进入镀锌层的各相层中，并改变结晶相的组成、厚度和形成速度等。

1、铅的影响自然界中存在的总是铅、锌共生的矿床，在冶炼锌时，虽然经过多次精馏，但各级成品锌中仍然含有一定量的铅。

值得注意的是，在热镀锌时总是特意向锌液中添加一些铅。

在450℃的锌液中，铅的溶解极限为1.5%，如果超过此饱和浓度进一步加铅，则会导致锌锅底部出现铅层。

铅的存在也可降低锌液的粘度和表面张力，由此便能增大锌液对铁表面的浸润能力。

在热镀锌时，向锌液中加铅，可使镀层表面获得美丽的大锌花，同时可改善锌液对钢板的浸润条件，从而缩短带钢的浸润时间2、铁的影响当锌液温度为450℃时，铁在锌液中的最大溶解度（即饱和浓度）为0.03%，若铁量继续增加，则铁便与锌结合生成铁-锌合金，沉入锅底，即所谓底渣。

此外，铁还易和铝结合生成底渣，减少有效铝含量，因此可使镀层粘附性变坏。

另外，铁的存在可增加锌液的粘度和表面张力，从而恶化锌液对钢板的润湿条件，使镀锌时间延长。

3、锑的影响锌液中加入锑可获得美丽的锌花。

4、其他元素的影响除了以上元素外，还有一些其它杂质元素，它们中的多数是由于与锌矿石共生，在冶炼锌时没有除干净而留下的（如镉、锡、锑），有的是生产过程中不可避免带入的（如铁）。

锌液中的杂质元素含量对镀锌会造成一些影响，其主要是下列几个方面：4.1 影响镀层的性质和结构。

如增加或减少铁在锌液中的溶解速度（如镉、锑），使铁锌合金层变厚或减薄，增加或降低锌液的流动性使纯锌层减薄或加厚（如铁），增加锌的脆性，使镀层变脆（如砷）；4.2 改变锌层的抗蚀性，使锌层抗蚀性提高或降低；4.3 改善镀层外观，使锌花的形状、大小、颜色发生变化；五、钢基板中各元素对热镀锌的影响1、碳的影响钢中含碳量愈高，铁-锌反应就愈强烈，铁的损失就越大，钢基参加反应愈强烈，即铁-锌合金层变得愈厚使镀锌层粘附性变坏。

微量元素对热镀锌生产工艺的影响作者：彭玉娟来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第04期摘要：在热镀锌液生产工艺中，常向锌液中加入其他各种元素以改善镀锌工艺和提高产品质量。

文中着重阐述了常见的几种添加元素对热镀锌生产工艺及镀层特性的影响，对热镀锌中生产工艺具有一定的指导意义。

关键词：热镀锌；添加元素；影响近年来，国内热镀锌生产技术得到迅速发展，随着汽车等高端产业的快速发展，对热镀锌产品的需求也越来越多，同时也对产品性和质量能提出了更高的要求。

向锌液中加入各种调节元素，具有改善镀锌工艺、提高表面质量、增强镀层的耐腐蚀性等作用，故研究各种微量元素在热镀锌生产工艺的影响对热镀锌技术开发与应用具有重要意义。

1 微量元素对热镀锌生产工艺的影响1.1 铁铁元素通常是以杂质形式混入锌液的，若铁元素杂质含量超过其饱和度，容易在镀锌后的基板表面产生锌渣颗粒，形成凸起，造成带钢表面出现粗糙不平缺陷。

这是由于铁元素与锌反应产生FeZn7化合物，同时，铁还会与锌液中少量的Al元素反应并产生化合物Fe2Al5，从而影响镀层表面光洁度。

因此，应对锌液中铁杂质含量进行严格控制。

1.2 稀土锌液中添加稀土的主要成分为铈、镧元素，添加稀土元素的作用主要是改善镀层厚度，并提高镀层表面质量，同时，还可以有效改善镀层的机加工性能和抗腐蚀能力。

这是由于一定含量的稀土元素能够细化镀层组织晶粒，增加镀层表面致密性，并促进氧化层的形成，可有效增加镀层的耐高温腐蚀性。

1.3 硅向锌液中加入少量的硅元素，能够将锌液中过量的铁杂质去除掉，这是因为硅可以与铁反应并形成鐵硅化合物。

同时，硅元素不易与锌溶合形成合金，硅元素在镀层内的形态通常为块状的单质硅，该形态具有很高的硬度，因此硅粒子在镀层中具有硬质点的作用，能够有效提高镀层的耐磨性。

此外，硅元素对于提高镀层的耐腐蚀和耐高温性能也有一定的作用。

1.4 锰向锌液中加入锰元素的目的主要是为了提高镀层的抗氧化和耐腐蚀性能。

Bi、Ti、Mn对热浸镀锌镀层组织与性能的影响为了开发性能优异的热浸镀合金,本研究通过在锌液中添加微量Al、Bi、Ti、Mn元素,并对Q235钢进行热浸镀后获得了Zn-xBi(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5wt%)、Zn-0.5%Al-xTi(x=0,0.03,0.05,0.07,0.10,0.12wt%)、Zn-5%Al-xTi(x=0,0.03,0.05,0.07,0.10,0.12wt%)和Zn-0.5%Al-xMn(x=0,0.05,0.12,0.18,0.25wt%)合金镀层,探讨了Bi、Ti、Mn对合金镀层组织、厚度、硬度和耐蚀性的影响规律,得到了以下主要研究结果。

在锌浴中添加微量的Bi能细化晶粒,减少锌渣产生。

随Bi含量提高,锌液流动性增加,镀层表面质量改善,厚度减小,抑制Sandelin效应,但晶粒尺寸增大,硬度降低,耐腐蚀性能变差。

当Bi含量为0.1%-0.3%时,镀层硬度下降速率较小;当铋含量在0.3%-0.5%时,镀层硬度变化速率较大。

添加Ti可提高镀液的流动性,减少热浸镀锌灰、浮渣和锌瘤,改善镀层表面质量,细化晶粒,减小镀层厚度,有效抑制Sandelin效应。

当Al含量一定时,随着Ti含量增加,Zn-0.5%Al-xTi合金镀层的光洁度先升高后降低,晶粒尺寸先减小后增大,显微硬度先增大后减小,镀层厚度先减小后增大,腐蚀速率呈现出先增加后减小再增加的变化规律;随着Ti含量增加,Zn-5%Al-xTi合金镀层的光洁度先升高后降低,晶粒尺寸先减小后增大,显微硬度先增大后减小,镀层厚度逐渐降低,耐蚀性先增加后降低。

当Ti含量一定时,随着Al含量的提高,镀层光亮度提高,厚度增加,晶粒尺寸增大,耐蚀性显著提高。

Zn-5%Al-0.10%Ti合金镀层表面质量好,镀层厚度适中,晶粒尺寸小,硬度高,耐蚀性好,综合性能最优。

添加适量Mn可提高镀浴流动性,减少锌渣,细化晶粒,有效抑制Fe-Zn反应,减少镀层厚度,抑制Sandelin效应,提高镀层耐蚀性。

第二章 文献综述2.1 热浸镀锌的作用及发展概况随着我国工业化的发展,对钢材腐蚀问题的研究,在整个国民经济中具有重要的经济意义。

腐蚀会造成极大的经济损失，据统计[6]，世界上每年因腐蚀而报废的金属制品重量大约相当于金属年产量的三分之一，即使考虑在腐蚀报废的金属制品中有三分之二可以回收，每年也还有相当于年产量大约百分之十的金属被腐蚀损失掉了。

何况，金属腐蚀损失的价值是不能仅仅以损失了多少吨金属来计算的。

因为，被腐蚀报废的金属制品的制造价值往往比金属本身的价值高很多。

由此可见，为了节约钢材并保证生产的正常进行，必须相应地解决生产中存在的钢材腐蚀的问题。

长期以来，人们与钢铁腐蚀进行了一系列的斗争，创造了许多防止钢材腐蚀的有效方法。

这些方法概括起来有两大类：一类是合金防腐法；另一类则是表面包层防腐法。

合金防腐法，例如把钢制成含有一定镍铬的不锈钢。

由于此钢种的生产工艺复杂，价格昂贵，所以它的普遍应用受到了限制。

而表面包层防腐法，例如金属镀层、非金属镀层(如涂漆、涂塑料)和非金属膜(如铬酸钝化和磷酸盐处理)等，由于原材料来源充足，制造容易且生产成本低，所以得到了广泛的应用。

而热浸镀锌技术则是目前钢材腐蚀防护中的一种最常用的重要技术，钢板之所以进行热浸镀锌，是因为锌在腐蚀环境中能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜。

它不仅保护了锌层本身，而且也保护了钢基。

所以，热浸镀锌可以大大延长钢板的使用寿命。

热浸镀锌是1742年法国化学家马洛英(Malouin)首创的，从1850年开始作为一种腐蚀防护手段在欧美一些国家应用于生产工业[7,8]。

因其工艺稳定、操作简便、制品耐蚀性好、生产周期短、成本低等优点，且镀层美观、厚度均匀、结合牢固、使用寿命长而越来越受到人们的重视[9]。

目前，全世界生产的锌约有半数以上用于热镀锌，其中热镀锌钢板消耗的锌约占60%以上。

据统计，世界热镀锌钢板生产能力已超过2100万吨[10]。

所谓热浸镀锌，是把钢基放入熔融的锌液中，在表面镀上一层高质量的锌层，达到改善材料性能的目的。

中锰超高强度钢热浸镀锌可镀性研究
中锰超高强度钢是第三代先进高强度汽车用钢,具有高强塑积(30-40GPa%)和低成本的优势,是目前世界上研发的热点钢种。

本文以中锰合金为基础成分的第三代汽车钢为研究对象,对其热浸镀锌可镀性进行了研究。

由于试验用钢Mn含量较高,而合金元素Mn将会对其热浸镀锌产生不利影响。

为此,本文考察了不同氧势的退火气氛(露点和氢气含量)、露点切换(预氧化-还原)工艺对中锰超高强度钢表面氧化形貌及热镀锌的影响,获得以下结果：露点过高或过低都不利于中锰超高强钢的热浸镀锌,当退火气氛露点为-10℃时,热浸镀板最好,几乎无漏镀的产生；较高的氢气含量可以使中锰超高强钢表面氧化物减少,有利于其热浸镀锌可镀性的提高；退火气氛氧势低时,钢板表面氧化物为颗粒状。

随着退火气氛氧势由低到高的增加,中锰超高强度钢表面颗粒状氧化物逐渐减少,之后逐渐变为以铁氧化物为主,并有一定氧化物颗粒夹杂的膜状氧化物。

中锰超高强度钢的可镀性随着退火气氛氧势的增加呈现出先变好后恶化的趋势,颗粒状氧化物表面可通过与锌液的桥接作用进行润湿,比膜状氧化物更有利于中锰超高强度钢的润湿；经露点切换工艺退火后的中锰超高强度钢表面氧化物为颗粒状,-50℃单露点退火后的钢板表面有大量颗粒状氧化物,0℃单露点退火后的钢板表面为以铁氧化物为主的膜状氧化物。

后两者都不利于中锰超高强度钢的热浸镀锌,其热浸镀板抑制层颗粒生长不充分,未形成连续的抑制层。

经露点切换(预氧化-还原)工艺退火后的热浸镀板镀层界面抑制层颗粒相互之间衔接紧密,几乎都组成了连续且致密的抑制层。

预氧化露点+5℃最适合中锰超高强度钢的热镀锌。

目录第1章文献综述 (1)1.1 前言 (1)1.2 钢板的预处理 (2)1.2.1 钢板的润湿性 (2)1.2.2 钢板的表面预处理 (2)1.3 热浸镀锌种类 (4)1.4 热镀锌概况 (5)1.4.1 Fe-Zn 相平衡 (5)1.4.2 热镀锌中的Fe-Zn反应 (6)1.4.2.1 Fe-Zn金属间化合物的形成 (6)1.4.2.2 Fe-Zn金属间化合物的生长动力学 (6)1.4.3 影响热镀锌镀层的因素 (7)1.4.3.1 工艺参数的影响 (8)1.4.3.2 钢中化学成分的影响 (8)1.4.3.3 锌池中合金元素的影响 (10)1.5 本论文采用的研究方法 (13)1.5.1 扩散偶法 (13)1.5.2 溶剂法 (14)1.6 金相试样的制备与观察 (14)1.7 研究背景及意义 (14)1.8 研究内容 (15)第2章纯铁热浸Zn-Mn合金镀层组织的研究 (16)2.1 前言 (16)2.2 实验方法 (16)2.3 实验结果与分析 (18)2.3.1 镀层组织 (18)2.3.2 镀锌渣 (21)2.3.3 锌池中锰对镀层的生长动力学的影响 (23)2.4 本章小结 (26)第3章锰对纯铁热浸Zn-0.2%Al合金镀层组织与性能的影响 (27)3.2 实验方法 (27)3.3实验结果与分析 (28)3.3.1 镀层组织 (28)3.3.2 Mn对镀层组织的影响 (31)3.3.3 镀锌渣 (33)3.3.4 锌池中锰对镀层生长动力学的影响 (33)3.3.5 对比浸镀Zn-Mn合金 (35)3.3.6 锌浴中锰对镀层耐腐蚀性的影响 (37)3.4 本章小结 (37)第4章锌浴中锰对Q345钢镀层组织及性能的影响 (38)4.1 前言 (38)4.2 实验方法 (38)4.3 实验结果与分析 (39)4.3.1 镀层组织 (39)4.3.2 镀层的耐腐蚀性 (39)4.3.3 镀层的抗氧化性 (40)4.4 对比实验结果及分析 (42)4.5 本章小结 (43)第5章钢中合金元素锰对热浸镀纯锌镀层的影响 (44)5.1 前言 (44)5.2 实验方法 (44)5.3 实验结果与分析 (45)5.3.1 钢中锰元素对镀层生长动力学的影响 (45)5.3.2 Mn含量对热浸镀纯锌镀层组织及厚度的影响 (47)5.4 锰对Fe-0.08%Si合金镀层组织的影响 (49)5.5 本章小结 (50)第6章液固扩散偶研究 (51)6.1 前言 (51)6.2 实验方法 (51)6.3 实验结果与分析 (51)6.4 本章小结 (54)第7章全文总结与工作展望 (55)7.2 工作展望 (56)参考文献 (57)致谢 (60)附录A（攻读学位期间发表论文目录） (61)主要符号对照表Zn 锌Mn 锰Fe 铁Al 铝Si 硅δ FeZn10ζ FeZn13η锌Γ Fe3Zn10Γ1 Fe5Zn21 Diffuse-Δ破碎δ+液锌at. % 原子百分比wt.% 质量百分比mg/cm2毫克/厘米平方第1章文献综述1.1 前言随着社会的进步和保护环境的需求，现代汽车已经向减少污染排放、节省油耗和安全舒适等方向发展。

镀锌的知识1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百四十年的历史了。

然而，热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。

热镀锌板的生产工序主要包括：原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。

按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类，即：湿法（单张钢板热镀锌法）线外退火单张钢板热镀锌法热镀锌惠林（Wheeling）法（带钢连续热镀锌法）线内退火森吉米尔（Sendzimir）法（保护气体法）改良森吉米尔法美钢联法（同日本川崎法）赛拉斯（Selas）法莎伦（Sharon）法1．线外退火：就是热轧或冷轧钢板进入热镀锌作业线之前，首先在抽底式退火炉或罩式退火炉中进行再结晶退火，这样，镀锌线就不存在退火工序了。

钢板在热镀锌之前必须保持一个无氧化物和其他脏物存在的洁净的纯铁活性表面。

这种方法是先由酸洗的方法把经退火的表面氧化铁皮清除，然后涂上一层由氯化锌或由氯化铵和氯化锌混合组成的溶剂进行保护，从而防止钢板再被氧化。

（1）湿法热镀锌：钢板表面的溶剂不经烘干（即表面还是湿的）就进入起表面覆盖有熔融态溶剂的锌液进行热镀锌。

此方法的缺点是：a.只能在无铅状态下镀锌，镀层的合金层很厚且粘附性很坏。

b.生成的锌渣都积存在锌液和铅液的界面处而不能沉积锅底（因为锌渣的比重大于锌液而小于铅液），这样钢板因穿过锌层污染了表面。

因此，该方法已基本被淘汰。

（2）单张钢板：这种方法一般是采用热轧叠轧板作为原料，首先把经过退火的钢板送入酸洗车间,用硫酸或盐酸清除钢板表面的氧热镀锌法化铁皮。

酸洗之后的钢板立即进入水箱中浸泡等待镀锌,这样可以防止钢板再氧化。

后经过酸洗、水清洗、挤干、烘干、进入锌锅（温度一直保持在445—465℃）热镀锌，再进行涂油和铬化处理。

这种方法生产的热镀锌板比湿法镀锌成品质量有显著提高，只对小规模生产有一定价值。

Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响崔军;刘子利;刘希琴;王怀涛【摘要】采用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)、电化学测试等手段研究了Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响.结果表明:Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的腐蚀速率分别为Zn-5Al合金镀层的44.8％和39％;在Zn-5Al合金镀层中添加Mn、Ti,促进了Al在过渡区的集聚,使含Fe2 Al5过渡层的厚度增大;添加Mn使Zn-5Al合金镀层中的共晶组织细化,而添加Ti则使共晶组织粗化,但此时共晶Al相已与钢基体连续融合;Zn-5Al-0.2Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金镀层的自腐蚀电流密度均比Zn-5Al合金镀层的小,具有更好的耐蚀性.%Effects of Mn and Ti on the microstructure and corrosion resistance of hot-dip galvanized Zn-5Al alloy coatings were investigated by scanning electron microscopy (SEM),energy dispersive spectroscopy (EDS) and electrochemical testing.The results indicate that the corrosion rates of Zn-5Al-0.2Mn and Zn-5Al-0.15Ti alloy coatings were 44.8％ and 39％ of that of Zn-5Al alloy coating,respectively.The addition of Mn and Ti in Zn-5Al alloy coating promoted the agglomeration of Al in transition zone,and increased the thickness of the transition layer containing Fe2 Al5.The eutectic structure in Zn-5Al alloy coating was refined by additing Mn,and was coarsened by additing Ti,but the eutectic Al phase was continuously fused with the matrix of steel at this time.The Zn-5Al-0.2Mn and Zn-5Al-0.15Ti alloy coatings had smaller corrosion current densities than the Zn-5Al alloy coating,showing better corrosion resistance of the former.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】5页(P294-297,301)【关键词】热浸镀;Zn-5Al合金镀层;Mn;Ti;组织;耐蚀性【作者】崔军;刘子利;刘希琴;王怀涛【作者单位】常熟开关制造有限公司,常熟215500;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016【正文语种】中文【中图分类】TG174.2锌铝合金镀层综合了纯锌镀层的阴极保护能力和纯铝镀层的高耐蚀性，因而成为热浸镀技术中最常用的合金镀层[1]。

优化热镀锌先进高强钢锰硅含量1概述汽车制造商不断要求强度更高、成形性能更好的先进高强钢（AHSS）。

第三代AHSS 将实现极高的减重效果，从而降低车辆CO2排放量。

AHSS优异的力学性能是通过加入更高含量的Mn和Si实现的。

而目前热镀锌这些钢种仍存在挑战，原因是它们在热镀锌前的退火过程中发生强烈的Mn-Si选择性内氧化，后者通过控制退火气氛可能会得到控制。

本文研究了退火气氛的变化，即在典型的N2-5%H2气氛中采用从-40℃到+10℃的不同露点，并评价了退火气氛变化对高Mn、高Si钢热涂镀表面的影响。

2试验过程在实验室内浇铸了几种钢种并完成热轧、表面加工和冷轧。

研究钢的化学成分如表1所示。

使用一台Rhesca热镀锌工艺模拟设备模拟典型的连续热镀锌线（CGL）的热处理和热镀锌过程，对退火气氛进行精确控制。

部分试样浸入锌槽内，未镀层但经退火的试样用于退火表面分析，而镀层部分用于涂镀分析。

表1 研究钢化学成分，%分析了热镀锌前的表面状态（表面氧化物形貌和类型），利用辉光放电光谱仪（GDOES）测量元素深度曲线。

通过场发射扫描电子显微镜（FEG-SEM）和俄歇电子能谱（AES）进行表面分析。

通过表观形貌和附着试验评价镀层质量。

在Zn镀层的选择性溶解后完成金属间层Fe2Al5的表征，以此衡量锌槽内润湿反应。

利用FEG-SEM JEOL 7001F分析典型Fe2Al5晶体的尺寸和表面覆盖率。

文中化学成分单位始终为wt%，分压单位为vol%。

采用的热循环如下：以5℃/s加热到680℃，然后以1℃/s加热到790℃，以20℃/s 冷却至460℃，保温40s，然后在饱和Fe（0.013%Fe）的Zn-0.21%Al液中浸没3s。

加热过程中的气氛为N2-5%H2，变化露点，改变PO2的平衡分压，在790℃的计算值为：1.7×10-24（-40℃）、1.6×10-21（-5℃）和1.8×10-20（+10℃）。

Mn-Si元素对340MPa热浸镀锌钢板力学性能和浸润性的影响研究近些年来,汽车车身轻量化逐渐成为汽车行业主要发展方向。

采用先进高强钢,不但能够使钢板变薄,而且在减轻车身重量的同时保证其较高的安全性,同时,在钢板表面镀一层锌可以有效的提高钢板的耐腐蚀性能,延长其使用效率。

本文针对一种典型(340MPa级别)热镀锌钢板,研究在不同工艺条件下,其Mn-Si元素的强化机理,并分析了Mn、Si元素的添加对热浸镀锌钢板的氧化行为、抑制层形貌及镀层质量的影响规律。

并运用预氧化-还原工艺研究其对热浸镀锌钢板浸润性的影响规律,主要研究结果如下:(1)随Si含量提高,屈服强度变化不大,但抗拉强度提高明显。

当Si含量由0.01%提高至0.18%时,主要发生Si、Mn的内氧化,抑制层分布连续且均匀;而当Si含量继续提高至0.49%时,提高了发生外氧化的几率,抑制层尺寸出现明显分化;当Si含量提高至0.93%时,在亚表层出现的Si、Mn氧化物明显减少,主要发生外氧化,出现较大面积的裸露基体,而且Fe-Al相分布较为稀疏。

(2)随Mn含量提高,抗拉强度呈增加趋势,Mn含量由1.22%提高至1.46%时,抗拉强度的提高尤为明显。

当Mn含量由0.84%提高至1.22%时,氧化物数量和尺寸有所增大,形成的抑制层分布密集,完整地覆盖于钢基体表面,观察不到裸露的基体,镀层均匀致密;当Mn含量提高至1.46%时,氧化物形貌发生改变,氧化物的密度大大增加,形成了一层Si、Mn氧化物膜,抑制层在部分区域出现缺失,出现裸露的基体,锌晶粒间的漏镀区域显著增大,这将造成涂镀性能恶化。

与Mn元素相比,Si对涂镀性能的影响更大。

(3)随露点升高,氧化类型由外氧化向内氧化过渡。

在单一露点条件下,热镀锌钢板抑制层均匀性和致密性很差;而在预氧化-还原工艺条件下,其抑制层分布密度及均匀性提高,但是在某些晶界处,仍出现Fe-Al相分布稀疏或者缺失。

预氧化-还原工艺可以在一定程度上改变氧化行为,从而有利于抑制层的形成。

锰对扩散退火后热浸镀Al-Mn镀层抗磨粒磨损性能的影响舒冠华;李新梅;王攀【摘要】采用SEM,EDS,XRD等方法分析经扩散退火后Al-Mn镀层的组织结构、元素成分及表面形貌.采用动载磨粒磨损试验机研究Al-Mn镀层的抗磨粒磨损性能,并探讨其磨损机理.结果表明:纯铝镀层主要是由Fe4 Al13相和FeAl相组成,铝锰合金镀层表面主要是由MnAl6,Mn3Al10,Fe4Al13相组成;Mn含量接近共晶点的Al-2％(质量分数,下同)Mn试样抗磨粒磨损性能最好;纯Al、Al-2％Mn镀层的磨粒磨损是微观断裂(剥落)机理占主导地位,Al-9％Mn,Al-13％Mn镀层的磨料磨损主要是多次塑变(微观犁皱)引起的.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2015(043)011【总页数】7页(P77-83)【关键词】热浸镀;扩散退火;Al-Mn系合金;磨粒磨损【作者】舒冠华;李新梅;王攀【作者单位】新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐830047;新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐830047;新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐830047【正文语种】中文【中图分类】TG174热浸镀铝( Hot-dip-aluminizing)是把表面经过预先处理的钢材浸入熔融的铝液或铝合金液中，保温一定时间，使其表面黏附薄层液态铝，与铁形成铁铝合金层，取出空冷；然后再经高温扩散退火，获得一定厚度的渗铝层[1]。

热浸镀铝技术作为一种简单高效的表面处理技术，一直受到国内外同行的关注[2,3]。

热浸镀铝可以增强钢铁的耐腐蚀、耐热及抗高温氧化等诸多性能，且具有钢的强度和铝的外观，在石油、化工、电力、冶金和航空航天等领域得到越来越广泛的应用[4]。

锰是防锈铝如3A21的基本合金元素，工业用铝锰合金只含有1.0%～1.6%(质量分数,下同)的锰，锰含量的多少对该合金的组织与性能有着重要的影响，随着锰含量的增加，合金的强度增大；若将锰含量控制得当，合金将具有较高的强度，良好的塑性和耐蚀性[5,6]。

热镀锌液中添加微量元素的作用黄永智;李运刚【摘要】热镀锌液中加入各种微量合金元素,将会对锌镀层的性能、显微结构及外观等产生重要影响.主要介绍了热镀锌液中添加铝、硅、镁和稀土等11种常见的微量元素对镀层的耐腐蚀性能的影响,并介绍了国内外最新理论研究成果,对热镀锌合金的研究具有一定的指导意义.%The addition of microalloying elements in hot-dip galvanizing melt has important influence on the properties, microstructure and appearance of zinc coating. In this paper, effects of 11 kinds of alloying elements including aluminum, silicon, magnesium and rare earth on the coatings corrosion resistance were introduced. And the latest theoretical research studies at domestic and abroad were also reviewed. These research results would have a guiding significance on the alloying of hot-dip galvanizing melt.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2013(035)001【总页数】5页(P14-18)【关键词】热镀锌;合金元素;作用【作者】黄永智;李运刚【作者单位】河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009;河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TQ153.15引言随着我国汽车、建筑及家电等行业迅速发展，对高抗腐蚀材料的需求正在逐年增加。