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Mn含量对zn-al-mg合金组织和耐腐蚀性能的影响

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轧钢 2024年第2期41卷 78-84页

作者：刘广会徐呈亮秦汉成蒋光锐刘全利首钢集团有限公司技术研究院北京100043

为了使热镀锌产品获得更好的耐腐蚀性能,通过感应熔炼制备了3种不同Mn含量的zn-al-mg合金铸锭,分别为zn1al1mg0.5Mn、zn1al1mg1.2Mn、zn1al1mg2.5Mn,并分析了其凝固组织和腐蚀行为。结果表明:通过相图计算预测了含Mn的zn-al-mg合金中al... 详细信息

为了使热镀锌产品获得更好的耐腐蚀性能,通过感应熔炼制备了3种不同Mn含量的zn-al-mg合金铸锭,分别为zn1al1mg0.5Mn、zn1al1mg1.2Mn、zn1al1mg2.5Mn,并分析了其凝固组织和腐蚀行为。结果表明:通过相图计算预测了含Mn的zn-al-mg合金中al-Mn化合物类型为al_(11)Mn_(4)、al_(8)Mn_(5)、al_(0.8)Mn;zn1al1mg0.5Mn、zn1al1mg1.2Mn合金的al-Mn析出相分别为al_(11)Mn_(4)、al_(8)Mn_(5),随着Mn含量的增加,zn1al1mg2.5Mn合金中的al-Mn析出相为al_(8)Mn_(5)和al_(0.8)Mn,其中al_(11)Mn_(4)和al_(8)Mn_(5)相主要在共晶组织中析出,al_(0.8)Mn主要在纯锌相内部析出;随着Mn含量的增加,自腐蚀电流密度降低,阻抗值增加,zn1al1mg2.5Mn合金的耐腐蚀性最佳。这是因为zn1al1mg2.5Mn合金中具有六方晶系结构的al_(0.8)Mn弥散分布在纯锌相中,所产生的析出强化效应使合金的凝固组织更为细化,并且在腐蚀过程中能生成致密的氧化膜,减缓合金镀层的腐蚀速率,因此提高了合金的耐腐蚀性能。

关键词： Mn含量 zn-al-mg合金凝固组织耐腐蚀性 al-Mn化合物

zn-9.5al-3mg-0.01Ce合金微观组织演化的研究

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特种铸造及有色合金 2024年第1期44卷 51-54页

作者：李积鹏谯德高罗晓阳董世文彭鹏闫显涛陈翠甘肃酒钢集团宏兴钢铁有限公司嘉峪关735100 兰州大学材料与能源学院兰州730000

利用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对zn-9.5al-3mg-0.01Ce合金的微观组织和相组成进行了研究。结果发现,炉冷条件下,该合金由初生al枝晶,al+mgzn_(2)二元共晶,al+zn+mg_(2)zn_(11)三元共晶构成,初生al枝晶不是单相。al枝晶的边缘区域存... 详细信息

利用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对zn-9.5al-3mg-0.01Ce合金的微观组织和相组成进行了研究。结果发现,炉冷条件下,该合金由初生al枝晶,al+mgzn_(2)二元共晶,al+zn+mg_(2)zn_(11)三元共晶构成,初生al枝晶不是单相。al枝晶的边缘区域存在明显的台阶状形貌。结合线扫描结果可知,枝晶中心区域的al含量比枝晶边缘部分高得多,而zn含量则低得多。这是由于合金在凝固时发生了包晶反应。

关键词： zn-al-mg合金微观组织包晶反应

稀土元素对zn-5al-2mg-0.5Si合金微观组织和性能的影响

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德州学院学报 2024年第2期40卷 30-36页

作者：王学锋周国荣滕新营马龙悦于水张萌萌济南大学材料科学与工程学院济南250022

为了开发新型高耐腐蚀热浸镀锌合金材料,使用微合金化方法将稀土元素添加到zn-5al-2mg-0.5Si合金中,并对试样的微观组织、腐蚀性能、硬度和腐蚀产物进行了分析和表征。结果表明:稀土元素的加入可以为合金提供异质形核核心,增加形核数目... 详细信息

为了开发新型高耐腐蚀热浸镀锌合金材料,使用微合金化方法将稀土元素添加到zn-5al-2mg-0.5Si合金中,并对试样的微观组织、腐蚀性能、硬度和腐蚀产物进行了分析和表征。结果表明:稀土元素的加入可以为合金提供异质形核核心,增加形核数目,细化晶粒,提高合金的硬度。另外稀土元素还可以增加电荷转移的阻力,降低腐蚀反应的驱动力,促进腐蚀产物中zn_(5)(OH)_(6)(CO_(3))_(2)的生成,该物质可能与合金腐蚀性能的提高紧密相关。

关键词： zn-al-mg合金耐腐蚀性电化学稀土元素

添加RE和Ti元素对zn-2.5al-3mg合金微观结构和耐腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第8期52卷 2737-2745页

作者：陈文萱周国荣王学锋马龙悦赵德刚李永生王栋秦碧莲济南大学材料科学与工程学院山东济南250022 山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司山东济南250031 山东省环科院环境工程有限公司山东济南250013

采用XRD、SEM、TEM和XPS等研究了RE和Ti元素对zn-2.5al-3mg合金微观结构和耐蚀性的影响。结果表明,zn-2.5al-3mg合金的微观结构由富zn相、二元共晶(zn-mgzn_(2)/mg_(2)zn_(11))和三元共晶(zn/al/mg_(2)zn_(11))组成,而含有RE和Ti元素的合金中出现了新相(Ce1-xLax)zn_(11)和al_(2)Ti。电化学阻抗谱表明,相对于zn-2.5al-3mg合金,zn-2.5al-3mg-0.1RE-0.2Ti合金的耐蚀性得到了显著的提高。XPS分析结果表明,RE元素的添加促进腐蚀产物zn_(5)(CO_(3))_(2)(OH)_(6)和mgal_(2)O_(4)的形成,而RE和Ti元素的同时添加促进腐蚀产物zn_(5)(CO_(3))_(2)(OH)_(6)、znal_(2)O_(4)和mgal_(2)O_(4)的形成,且都抑制了疏松多孔znO的生成。zn_(5)(CO_(3))_(2)(OH)_(6)、znal_(2)O_(4)和mgal_(2)O_(4)能够很好地粘附在试样表面,提供一层致密的保护层,从而提高zn-2.5al-3mg合金的耐腐蚀性。

关键词： zn-al-mg合金耐腐蚀性电化学 XPS

冷却速度对zn-al-mg合金组织及腐蚀性能的影响

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材料热处理学报 2015年第4期36卷 49-55页

作者：马瑞娜范永哲杜安张平平河北工业大学材料科学与工程学院天津300130 天津市材料层状复合与界面控制技术重点实验室天津300130

研究了不同冷速下zn+6%al+3%mg合金原始镀液凝固组织和形貌的变化,并对不同冷速下合金的耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,不同冷速条件下,合金中出现先析出相al、al和zn、al/mg zn2共晶组织、zn/al/mg zn2三元共晶组织,但炉冷,水冷下还... 详细信息

研究了不同冷速下zn+6%al+3%mg合金原始镀液凝固组织和形貌的变化,并对不同冷速下合金的耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,不同冷速条件下,合金中出现先析出相al、al和zn、al/mg zn2共晶组织、zn/al/mg zn2三元共晶组织,但炉冷,水冷下还生成了zn/al/mg zn11三元共晶。随冷却速度增加,晶粒尺寸愈加细小。空冷下合金耐腐蚀性能相对较好,炉冷相对较差,这与其晶粒度和mg2zn11相有关。

关键词： zn-al-mg合金冷却速度组织形态腐蚀

al和Si对热浸zn-al-mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响

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中国有色金属学报 2015年第5期25卷 1250-1255页

作者：贺志荣刘继拓解亚丹周超刘琳戚云昊陕西理工学院材料科学与工程学院汉中723001

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究zn-0.5al-1.5mg、zn-2al-1.5mg和zn-2al-1.5mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨al和Si对热浸zn-al-mg合金镀层组织... 详细信息

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究zn-0.5al-1.5mg、zn-2al-1.5mg和zn-2al-1.5mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨al和Si对热浸zn-al-mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三合金镀层的组成相是zn相、al相和mg zn2相;zn-0.5al-1.5mg合金镀层由块状富zn相和晶界zn+mgZ n2二元共晶组织组成,zn-2al-1.5mg合金镀层由块状富zn相和晶界zn+al+mgZ n2三元共晶组织组成,zn-2al-1.5mg-0.3Si合金镀层由块状富zn相、晶界zn+al+mg zn2三元共晶组织和针状相mg2Si组成;al、mg和Si主要分布在晶界,al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高zn-al-mg合金镀层的耐腐蚀性能。

关键词： zn-al-mg合金 zn-al-mg-Si合金热浸镀镀层组织耐腐蚀性能

zn-al-mg合金的凝固组织及其耐腐蚀性能

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中国腐蚀与防护学报 2018年第2期38卷 191-196页

作者：蒋光锐刘广会首钢集团有限公司技术研究院绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室北京100043

在电阻炉中熔炼得到zn-al-mg合金,然后分别在水冷、空冷和炉冷的条件下冷却到室温。采用SEM观察不同凝固方式下的zn-al-mg合金微观组织,并采用电化学方法研究了凝固方式对样品耐腐蚀性能的影响。结果表明,zn-al-mg合金的微观组织由富zn... 详细信息

在电阻炉中熔炼得到zn-al-mg合金,然后分别在水冷、空冷和炉冷的条件下冷却到室温。采用SEM观察不同凝固方式下的zn-al-mg合金微观组织,并采用电化学方法研究了凝固方式对样品耐腐蚀性能的影响。结果表明,zn-al-mg合金的微观组织由富zn的初晶组织以及zn-al-mg共晶组织构成。采用炉冷方式得到的zn-al-mg合金中的初晶组织尺寸最大,比例最高。随着合金凝固速度的提高,合金中的初晶组织显著细化,共晶组织所占比例增大,共晶组织从颗粒状转变为层片状。采用不同凝固方式得到的zn-al-mg合金的自腐蚀电位相近,但是自腐蚀电流以及电化学阻抗谱有明显差异,炉冷方式的zn-al-mg合金的自腐蚀电流最小,耐腐蚀性能最好。

关键词： zn-al-mg合金凝固微观组织耐腐蚀性能镀层

热浸zn-al-mg合金镀层的显微组织和摩擦性能

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金属热处理 2014年第11期39卷 27-30页

作者：刘继拓贺志荣张永宏解亚丹田甜樊鹏斌陕西理工学院材料科学与工程学院陕西汉中723001 汉中锌业有限责任公司陕西汉中724203

用光学显微镜、维氏硬度计和摩擦磨损试验机对zn-2al-x mg(x=0、0.5、1.0、1.5,质量分数,%)合金镀层的显微组织、硬度和摩擦性能进行了观察分析。结果表明,随mg含量增加,合金镀层晶粒细化,硬度提高。在相同载荷下,随mg含量增加,4种合金... 详细信息

用光学显微镜、维氏硬度计和摩擦磨损试验机对zn-2al-x mg(x=0、0.5、1.0、1.5,质量分数,%)合金镀层的显微组织、硬度和摩擦性能进行了观察分析。结果表明,随mg含量增加,合金镀层晶粒细化,硬度提高。在相同载荷下,随mg含量增加,4种合金镀层的摩擦因数相近,耐磨时间先增加后减小,其中含1%mg的合金镀层耐磨时间最长。zn-2al-1mg合金镀层的耐磨性优于zn-2al合金镀层。

关键词：热浸镀锌 zn-al-mg合金显微组织硬度摩擦性能

合金元素对热浸镀zn-al-mg合金组织与性能的影响

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合金元素对热浸镀Zn-Al-Mg合金组织与性能的影响

作者：张明明济南大学

学位级别：硕士

本文使用合金化方法研究合金元素对热浸镀zn-al-mg合金组织和性能的影响,通过X射线衍射(XRD)分析zn-al-mg合金试样的物相,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征方法观察和分析合金试样的微观结构;通过布洛维硬度计进行... 详细信息

本文使用合金化方法研究合金元素对热浸镀zn-al-mg合金组织和性能的影响,通过X射线衍射(XRD)分析zn-al-mg合金试样的物相,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征方法观察和分析合金试样的微观结构;通过布洛维硬度计进行合金硬度性能测试;通过电化学实验研究zn-al-mg合金试样在5 wt.%NaCl溶液中的交流阻抗图谱和极化曲线,分析合金试样的腐蚀行为;通过在5 wt.%NaCl溶液中的全浸渍试验,分析计算zn-11al-3mg-(Ti,Zr)合金的自腐蚀速率;探讨Ti、Zr和Sb元素对zn-al-mg合金试样的微观结构和耐腐蚀性能的影响,并探究耐腐蚀性机理,为研发新型耐腐蚀性的热浸镀zn-al-mg合金提供了一定的理论基础。研究结果表明:zn-11al-3mg-(Ti,Zr)合金的凝固组织包括富zn相,富al相,块状的mgzn相,zn/al/mgzn三元共晶相,并通过TEM标定出[100]al(TiZr)颗粒相。等量Ti,Zr元素的加入,使得富al相由枝晶状转换为花瓣状,并且合金的凝固组织得到了明显的细化。均匀的组织对合金性能有重要的影响,随着Ti、Zr元素的增加,合金组织不断细化,合金的洛氏硬度值也随之不断增大。添加等量的Ti和Zr元素,使得合金试样的交流阻抗值增加,电荷转移的阻力增加,界面反应更难发生;加入Ti、Zr元素后合金的自腐蚀电位不同程度的向正向移动,同时各个曲线的腐蚀电流密度向负方向移动,其中zn-11al-3mg-0.075(Ti,Zr)合金具有较好的耐腐蚀性能。腐蚀实验表明,Ti和Zr元素的加入并未改变腐蚀产物的种类,合金试样的腐蚀产物主要由zn(OH)Cl和znal(OH)CO组成,而Ti和Zr元素加入提高了腐蚀产物的致密性。zn-11al-3mg-Ti-Sb合金的凝固组织由富zn相,富al相,块状的mgzn相,zn/al/mgzn三元共晶相和alTi组成;Ti、Sb元素的加入,使得合金的凝固组织同样得到了明显的改善。随着Ti、Sb元素的增加,合金的洛氏硬度也随之增加。电化学测试结果表明,Ti和Sb元素的加入增加了电荷转移的阻力,表明界面反应更难发生,而且zn-11al-3mg-0.2Ti-0.1Sb合金具有较好的耐腐蚀性能,其腐蚀电位为-1.37 V,腐蚀电流密度为5.89E-3 A·cm。并且Ti和Sb元素的加入提高了腐蚀产物的致密性,从而增强了合金的耐腐蚀性。镀层宏观表面形貌表面,浸镀时间为1min的zn-11al-3mg-0.2Ti-0.2Sb合金镀层具有较好的表面质量。zn-2.5al-2mg合金的凝固组织主要由富zn相,少量的富al相和颗粒/层状zn/al/mgzn三元共晶组成;添加Ti和Zr元素后形成的细小弥散的alTi、alZr和al(Ti,Zr)相可以作为成核基体,细化合金组织。等量添加Ti和Zr元素的合金硬度高于单独添加Ti元素的合金而低于添加Zr元素的合金。Ti和Zr元素的加入增加了电荷转移的阻力,使界面反应更难发生;而且Ti和Zr元素的加入提高了合金的耐蚀性能,并且等量添加Ti和Zr的合金材料耐蚀性较好。本文提出了zn-2.5al-2mg-Ti-Zr合金的腐蚀机理模型,并且研究发现合金试样钝化膜主要由zn(OH)Cl和znal(OH)Cl组成,并含有少量的mg(OH)。

关键词： zn-al-mg合金合金化凝固组织耐腐蚀性能