新型含稀土熱鍍鋅層的結(jié)構(gòu)與耐腐蝕性能研究.pdf

1、熱鍍鋅鋼板結(jié)合了鋅的耐腐蝕性能和鋼的加工成型性能，屬于一種兩維復(fù)合材料，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展前景。稀土元素具有較高的表面活性，在熱鍍鋅液中添加稀土，能夠改善鍍層的微觀組織結(jié)構(gòu)，提高熱鍍鋅鋼板的耐腐蝕性能。 本文中自行設(shè)計(jì)了適合實(shí)驗(yàn)室使用的熱鍍鋅生產(chǎn)工藝，具體工藝參數(shù)為：25～30g/L NaOH堿洗；水洗、吹干；27ml/L HCl酸洗；50g/L ZnCl2+150g/L NH4Cl溶劑處理；260℃水平放置烘干；460℃

2、浸鍍2min，空冷至室溫。此外，還分析了主要工藝參數(shù)對鍍鋅層表面質(zhì)量的影響。利用該工藝制備了七種稀土含量不同的熱鍍鋅液，具體成分如下： 試樣編號鋅液成分（添加值，wt％，余量為Zn） AlReLaCeA0.177---B0.1770.0230.0080.015C0.1770.0360.0120.024D0.1770.0450.0150.030E0.1770.0690.023

3、0.046F0.1770.0830.0280.055G0.1770.110.0340.067對該七種熱鍍鋅板的鍍層組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察和分析，發(fā)現(xiàn)添加稀土元素后，鍍層中晶粒明顯地被細(xì)化，枝晶數(shù)量增多，成分過冷引起的胞狀組織不發(fā)達(dá)，鍍層表面更為平整光潔。對鋅液流動(dòng)性的測量結(jié)果經(jīng)計(jì)算，隨著稀土含量的增加，鋅液的流動(dòng)性提高。根據(jù)Guggenheim表面張力方程，添加稀土元素降低了鋅液的表面張力，結(jié)合晶體形核和長大的動(dòng)力學(xué)條件，稀

4、土元素可以提高固-液相變驅(qū)動(dòng)力，降低相變阻力，降低臨界形核功，增加異質(zhì)形核數(shù)目，提高形核率。在胞狀組織生長過程中，稀土降低了液相中的成分過冷度，抑制了胞狀組織生長。 對該七種熱鍍鋅鋼板的耐腐蝕性能進(jìn)行了測定和分析，包括鹽霧腐蝕性能、極化曲線和微區(qū)電位的測量，結(jié)果表明在鋅液中添加稀土可以顯著提高鍍層的耐腐蝕性能。熱鍍鋅板出紅銹時(shí)間從試樣A的11天提高到試樣E 的30天，紅銹百分比從試樣A的4％降低到試樣E的1％。極化曲線的測量顯示

5、A、C、E、G四種樣品的自腐蝕電位依次為EE>EC>EG>EA。在鍍層表面微小區(qū)域內(nèi)，未添加稀土的樣板電位較高，差異性明顯（-906meV~-998meV），添加稀土后，電位較低且分布更為均勻（-803meV~-844meV）。稀土元素在鋅液中與O、S等結(jié)合，凈化了鋅浴，保證了鍍層表面2ZnCO3?3Zn(OH)2保護(hù)膜的致密性和完整性，提高了熱鍍鋅板的耐腐蝕性能。 具有較好組織結(jié)構(gòu)和較高耐腐蝕性能的熱鍍鋅板，稀土加入量在0.0