论文部分内容阅读
热浸镀锌合金工艺是改善镀锌件成型性能、外观质量和耐蚀性能的重要手段之一,本文基于当前热浸镀合金化的研究,结合我国稀土资源丰富的特点,研究了热浸镀Al-RE-Zn三元合金镀层的微观组织结构及耐蚀性能,开发了适用于该合金镀层的助镀剂,并考查了传统铬酸盐钝化液对该合金镀层的钝化效果。本课题通过金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、电化学试验、中性盐雾试验、全浸试验等方法,分析了镀层中合金元素变化对镀层耐蚀性及组织结构的影响。根据A1含量增高导致镀层易出现漏镀缺陷以及表面质量降低的情况,利用正交试验方法开发出适用于本课题研发的合金镀层的助镀剂。并通过中性盐雾试验和全浸试验对比纯锌镀层和本课题开发的合金镀层的铬酸盐钝化的耐蚀性能。研究发现,镀层的耐蚀性随RE的增加而提高,RE的含量为0.2%时镀层的耐蚀性能最好,镀层中RE含量继续,镀层的耐蚀性反而出现了下降。主要原因是,锌浴中适量的RE可以与有害杂质化合,起到净化锌液的作用,且RE弥散在晶界处可以起到细化晶粒的作用,使镀层的抗腐蚀能力增强。但是RE过量时,RE的偏聚现象增强,出现不均匀分布,使镀层的组织性能变差,耐蚀性反而降低。Al元素的加入对镀层的均匀性、厚度和表观质量等性能都有不同程度的提高,镀层中的A1含量为1%时镀层的综合性能最佳。A1元素的加入可使锌浴表面形成一层连续的A1203膜,锌浴表面不易被氧化,从而获得光亮的镀层；同时加入铝使镀层中最外层的η相厚度减薄,对Fe-Zn合金层的生长有一定的抑制作用,不会出现脆性相ζ相的过量生长。但是A1元素添加过量时会导致镀层出现漏镀等缺陷。研究表明,成分为1％Al-0.2％RE-Zn的合金镀层在镀层的外观质量、耐蚀性实验和组织结构分析中综合性能最好。正交试验结果表明,适用于1％Al-0.2％RE-Zn的合金镀层的助镀剂成分为：ZnCl2125g/L.NH4Cl145g/L,调节pH为4后,再加入15g/L Na3AlF6、15g/LSnCl2、4g/LNaF；助镀工艺为：助镀时间40s,助镀温度70℃。经该助镀剂助镀后得到的镀层表面光亮性和光滑度提高,锌浴中锌灰生成量降低,镀件表面锌灰附着量减少,整体表面质量提高。钝化试验结果表明,1％Al-0.2％RE-Zn锌基合金镀层可适用于传统镀锌层铬酸盐钝化液,且耐蚀性能优于纯锌镀层铬酸盐钝化。