Mn、Ti對熱浸鍍鋅鋁合金及其鍍層組織、耐蝕性的影響.pdf

1、熱浸鍍技術(shù)是鋼鐵防腐技術(shù)中應用極為廣泛的一種技術(shù)。熱浸鍍鋅鋁合金鍍層因其焊接性、耐腐蝕性好，與鋼鐵基體結(jié)合力強，且工藝簡單、成本低廉等優(yōu)點而成為最常用的熱浸鍍材料。本文以鋅為基體，利用光學顯微鏡（OM）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電鏡（SEM）及其附帶能譜儀（EDS）、極化曲線測試及電化學阻抗譜測試等多種分析和測試方法，研究了Al、Mn和Ti對鋅合金及其熱浸鍍層組織、耐蝕性能的影響和作用機制。
　　研究結(jié)果表明：當鋁的添加量為4

2、％時，鋅合金中出現(xiàn)的大量初生β-Zn相會作為犧牲性陽極優(yōu)先發(fā)生腐蝕；當鋁含量為6%時，合金中α-Al相表面形成具有鈍化作用的氧化鋁薄膜而其周圍的共晶組織作為犧牲性陽極優(yōu)先被選擇腐蝕；當鋁含量為5%時，合金中共晶成分比例最大，在3.5%NaCl腐蝕介質(zhì)中其腐蝕速率為3.88μg·cm-2·d-1，腐蝕電流密度為6.4μA/cm2，EIS高頻阻抗和低頻擴散阻抗值都比Zn-4Al和Zn-6Al合金阻抗高，Zn-5Al合金的耐腐蝕性最好。

3、>　　在Zn-5Al合金中，隨著添加Mn的量的增大，合金中初生β-Zn相的數(shù)量及體積分數(shù)均越來越小，但Mn含量增大到0.3%，合金中出現(xiàn)了體積較大的塊狀鋁錳鋅相（近似原子比為8:2:3），且與含0.2%的Mn合金相比初生β-Zn相沒有明顯不同。在3.5%NaCl腐蝕介質(zhì)中，Zn-5Al-0.2Mn合金的自腐蝕電流密度和腐蝕速率在 Zn-5Al-xMn合金中均最小分別為1.4μA·cm-2和1.17μg·cm-2·d-1，且其高頻阻抗及低

4、頻阻抗最大。Zn-5Al合金中隨著Mn的添加，其作為陽極的β-Zn的數(shù)目及體積分數(shù)均降低，而鋁錳鋅相不被優(yōu)先腐蝕。
　　在Zn-5Al合金中，Ti的加入能細化晶粒，抑制初生β-Zn相析出。當Ti的添加量為0.15%時，Zn-5Al合金由均一的全共晶組織組成，當Ti含量繼續(xù)增大到0.2%，合金中出現(xiàn)了少量的鋁鈦鋅三相化合物（近似原子比為15:6:4）。Zn-5Al-0.15Ti在Zn-5Al-xTi合金中自腐蝕電流密度和腐蝕速率均最

5、小分別為1.1μA·cm-2和0.85μg·cm-2·d-1，其高頻阻抗及擴散阻抗均最大，且隨著浸泡時間的延長其阻抗均增大。當Ti含量為0.15%時，合金發(fā)生均勻性腐蝕，其合金的耐腐蝕性在Zn-5Al-xTi中最好。
　　以Zn-5Al、Zn-5Al-0.2%Mn和Zn-5Al-0.15Ti合金作為鍍層材料制備了Q235的熱浸鍍鍍層，其中Zn-5Al鍍層中存在少量的初生β-Zn相，而添加Mn、Ti合金的鍍層組織幾乎全由共晶組織組成