彩色热镀 Zn-Ti-Ni 和 Zn-Mn-Cu 合金镀层的研究

研究了彩色热镀锌工艺及彩色涂层的成色原理，进行了一系列镀浴成分和彩色热镀工艺的试验，筛选出Ｚｎ＿Ｔｉ＿Ｎｉ和Ｚｎ＿Ｍｎ＿Ｃｕ两种镀液成分，在一定的浸镀温度和冷却方式下，可以获得表面光滑、成色均匀鲜艳的彩虹、金黄、紫、蓝色镀件。通过理论分析和俄歇电子能谱、Ｘｒａｙ衍射分析，发现Ｚｎ＿Ｔｉ＿Ｎｉ彩色热镀锌层表面形成均匀的Ｔｉ的氧化物膜，Ｔｉ与Ｏ的化学计量比接近Ｔｉ２Ｏ３；ＺｎＭｎＣｕ彩色热镀锌层表面形成含ＭｎＯ和ＺｎＭｎ２Ｏ４的氧化物膜；Ｚｎ＿Ｔｉ＿Ｎｉ彩色热镀锌镀层表面产生颜色是由于氧化膜使光发生干涉而产生，表面颜色取决于氧化膜厚度；Ｚｎ＿Ｍｎ＿Ｃｕ彩色热镀锌层表面成色是由于配位场中过渡金属锰离子产生的。     

热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,本文采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了0.09%Si钢在含低于0.1%Ti的几种锌浴中热浸镀获得的组织,并采用盐雾腐蚀,电化学极化以及X射线光电子能谱等方法,研究了Zn和Zn-Ti镀层的耐蚀性能。结果表明,随着锌浴中Ti含量的增加,Ti对ζ相生长的抑制作用增强,合金层厚度逐渐减薄,Ti能有效地抑制含硅活性钢镀层的超厚生长。当Ti含量大于0.05%时,镀层中出现Γ2粒子。Zn-Ti合金镀层在5%NaCl溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高。Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO 和TiO2组成。锌钛合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜。     

微量Al-RE对Zn-2%Ni合金的组织细化研究

研究了RE，Al及Al-RE合金对Zn-2％（质量分数，下同）Ni合金组织中Zn-Ni合金相粒子的细化作用，利用扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）等方法分析了合金凝固组织特点。结果表明：在Zn-2％Ni合金中，加入0．02％～1％RE会产生新的Zn—RE—Ni合金相粒子，对Zn-Ni合金相粒子没有明显的细化作用；加入0．02％～1％Al，虽然对Zn-Ni合金粒子有细化作用，但此合金组织不适宜在热镀锌中运用。在铝浓度较低（〈0．1％）时。凝固组织中的合金相粒子尺寸不均匀；当铝浓度较高（〉0．2％）时，高熔点、低密度β-NiAl相核心长大，合金相粒子易上浮，出现比重偏析；加入0．02％～0．2％Al-RE时，能形成细小弥散而均匀分布的异质晶核β-NiAl相，促进了γ-Ni2Zn5相的生成，获得细小且均匀分布的γ-Ni2Zn5相。Al-RE合金细化效果明显优于RE和Al，其最佳加入浓度为0．05％～0．1％。     

热浸Zn－Ni合金镀液中锌渣的研究

本文研究了在Ｚｎ－０．１％Ｎｉ合金锭液中形成的渣的成分、相结构、形成机制以及影响成渣的两个因素．结果表明，这种渣是由单斜晶系的Ｆｅ（Ｎｉ）－Ｚｎ１３ζ合金相和纯Ｚｎ的η基体相组成的混合物，其形成机制与纯Ｚｎ镀液中渣的形成机制基本相同，即工件及钢质锌锅与镀液反应形成二元系（Ｆｅ－Ｚｎ）相（ζ相），部分剥落进入镀液中，并且其中的Ｆｅ原子被Ｎｉ原子部分取代之后形成三元系的Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ合金渣．结果还表明，向Ｚｎ－Ｎｉ合金镀液中加入少于０．２％Ａｌ及低温镀锌均有利于减少渣的形成．     

固相Fe在高温液相Zn中的溶解行为

研究了自然对流条件下固相Fe在高温液相Zn中的溶解行为,并探讨了相应的溶解机制.结果表明:固相Fe浸入液相Zn中,随着温度的升高,Fe在液相Zn中的饱和浓度逐渐增加;溶解速率随液相Zn温度的升高显著增大,在520、560和600℃液相Zn中的溶解速率常数分别为2.1×10-6、5.06×10-6和7.15×10-6 m...     

批量热浸Zn-0.05Al-0.2Sb合金镀层锌花表面分析

用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、能谱分析仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）研究了批量热浸Zn-0.05Al-0.2Sb合金镀层上锌花的表面形貌和偏析.结果表明:按宏观形貌存在三类锌花,即亮锌花、羽毛状锌花和暗锌花,其表面粗糙度和合金元素Al、Sb的表面偏析均依次增大,电化学阻抗谱（EIS）分析表明其耐蚀性也依次降低;表面偏析的Sb形成析出相β-Sb₃Zn₄针状粒子,Al主要以Al₂O₃存在于锌层表面的氧化膜中.利用锌花生长模型和Zn-Sb相图讨论了上述现象产生的原因.     

磷化/硅酸盐溶胶封闭复合膜的EIS腐蚀机理

采用电化学阻抗谱EIS测量研究了先磷化再硅酸盐溶胶封闭后处理的热镀锌钢在5%NaCl溶液中浸泡不同时间的腐蚀行为,建立了等效电路模型,分析了相关参数的变化规律,探讨了复合膜的腐蚀机理.结果表明:复合膜的耐蚀性随磷化时间的延长而增强,复合膜高电阻、低电容的特性是抑制基底锌层电极反应的关键;随着浸泡时间的延长,镀锌钢的耐蚀性指标变差,腐蚀初期主要发生复合膜的溶解破坏,腐蚀后期主要发生膜层下基体锌层的腐蚀反应.     

镀锌钢上钼酸盐/硅烷复合膜的结构与耐蚀性

将热镀锌钢板用二步法（先后浸入钼酸盐钝化液和硅烷溶液）和一步法（一次浸入加有钼酸盐钝化剂的硅烷溶液）获得钼酸盐/硅烷复合膜,用XPS和AES对 2种复合膜的化学成分进行表面分析和剥层分析,用Tafel极化曲线测量和盐雾腐蚀试验（NSS）对膜层的耐蚀性能进行了研究,并将它们与单独的钼酸盐转化膜、硅烷膜对比。结果表明,由一步法制备的复合膜与二步法制备的复合膜具有相似的双层结构,内层以钼酸盐转化膜（含O、Mo、Zn、P）为主而外层以硅烷膜（含C、O、Si）为主,内外层之间及膜与锌基体之间的化学成分呈梯度变化;和单独的钼酸盐膜、硅烷膜相比,2种复合膜对腐蚀的阴极过程的抑制明显增加,自腐蚀电流减小至单层膜的1/5以下,耐蚀性显著提高,接近常规铬酸盐钝化膜。     

磷化/钼酸盐后处理的热镀锌钢板的电化学行为

将热镀锌钢板先磷化再用钼酸盐溶液进行封闭后处理,通过塔菲尔极化和电化学阻抗测量研究其在5%NaCl水溶液中的腐蚀电化学行为,并与单磷化的热镀锌钢板进行了对比.结果表明:磷化的热镀锌钢板再经钼酸盐封闭处理后,阳极极化和阴极极化均明显增强,腐蚀保护效率显著提高,发挥了单磷化膜和单钼酸盐膜耐蚀性能的协同效应,电化学阻抗值提高了一个数量级以上;在5%NaCl水溶液中浸泡的初期,低频扩散阻抗值随浸泡时间延长而增大,表明复合膜具有一定的自修复能力.     

热浸 Zn-0.1Ni 合金镀层粘附性和耐腐蚀性研究

通过弯曲试验和盐雾试验，研究了热浸Ｚｎ０．１Ｎｉ合金镀层的粘附性能和耐腐蚀性能，并与热浸锌镀层对比。结果表明：在锌浴中加入０．１％镍后，能有效控制硅镇静钢镀层中ζ相的过量生长，获得较薄而厚度适宜、有较好粘附性和较高耐腐蚀性能的镀层。对锌浴加镍后镀层组织变化、粘附性和耐腐蚀性提高的原因也进行了探讨。