开题报告格式(3)
时间:2025-07-10
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毕业论文题目 题 目 来 源
不同浸镀温度对锌合金镀层组织的影响 自选课题
一、选题依据和课题背景随着我国工业化的发展,对钢材腐蚀问题的研究,在整个国民经济中具有重要 的经济意义。腐蚀会造成极大地经济损失,据统计,世界上每年因腐蚀而报废的金 属制品大约相当于金属年产量的三分之一,即使考虑在腐蚀报废的金属制品中有三 分之二可以回收,每年还有相当于年产量百分之十的金属被腐蚀损失掉了。何况, 金属腐蚀损失的价值不能仅仅以损失了多少吨金属来计算的。因为被腐蚀的报废金 属的制造价值往往比金属的本身价值高很多。 由此可见,为了节约钢材并保证生产的正常进行,必须相应的解决生产中存在 的钢材腐蚀的问题。长期以来人们与钢材腐蚀进行了一系列的斗争,创造了许多防 止钢材腐蚀的有效方法。这些方法概括起来有两大类:一类是合金防腐法;另一类 则是表面包层防腐法。 合金防腐法,例如把钢制成含有一定镍铬的不锈钢。由于此钢种的上产工艺复 杂,价格昂贵,所以它的普遍应用收到了限制。而表面包层防腐法,例如金属镀层, 非金属镀层(如涂漆、涂塑料)和非金属膜(如铬酸钝化和磷酸盐处理等) ,由于原 材料来源充足,制造容易且生产成本低。而热浸镀锌技术则是目前钢材腐蚀防护中 的一种最常用的重要技术, 钢板之所以进行热浸镀锌, 是因为锌在腐蚀环境中能 在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜。它不仅保护了锌层本身, 而且也保护了钢基。所 以, 热浸镀锌可以大大延长钢板的使用寿命。 热镀锌能显著提高钢铁抗
大气腐蚀的能力,是钢铁防大气腐蚀的主要手段之一, 在工程中得到了广泛的应用。热镀锌是将处理后的钢铁在一定温度的熔融锌浴中浸 镀一定的时间,取出冷却后在表面获得一层美观且具有良好耐蚀性保护层的工艺。 随着热镀锌产品应用的多元化,对其性能提出了更高的要求,如应用于恶劣环 境下更高的耐蚀性、耐热性、可加工性、可涂漆性等。为此,开发了一系列高性能 的热镀锌合金镀层。镀锌层性能的改善是通过向锌浴中添加合金元素来实现的。它 不仅能直接有效地抑制圣德林效应( 钢中含一定量的Si 会显著增加Fe 和Zn 的反 应,并在Si 的质量分数约为0. 1% 和0. 4% 时出现反应峰值,致使得到超厚和粘附
性差的灰暗镀层)的发生,甚至能增强镀层的耐蚀性能,提高产品的经济效益。
1.1 热浸镀 Zn-Ni-Bi 合金热浸镀 Zn-Ni 合金镀层技术在批量热镀锌上的应用表明,在锌浴中添加 Ni,能 有效控制活性钢镀层中的 Fe-Zn 反应,抑制ζ 相的异常生长,减缓或抑制镀层的超
厚生长,获得较薄而光滑、粘附性好的镀层。这种方法在工业上被称为热浸锌镍合 金镀层技术。在该方法中,Ni 的添加主要是为了抑制 Si 含量小于 0. 25%( 质量分 数,下同) 的钢的活性,同时添加少量 Ni 可以改善非活性钢热镀锌层的外观质量。 锌浴中加Bi 可提高锌浴流动性,降低锌液的表面张力,使镀件浸镀后在提升过 程中表面的液态锌能够更好地流平。同时,Bi 对镀层的结构、附着性、钝化及耐白 锈性和涂装性等均无不利影响。Bi 可以降低锌渣的生成量,但它并不能抑制活性钢 的异常生长。 在锌浴中的作用与Pb 相似, Bi 但却没有Pb 的毒性。 由于国外对Pb 的 使用限制得越来越严格,使Zn、Bi 合金得到了越来越广泛的应用。Zn、Bi 合金浴 的特性,使热镀锌研究工作者自然地想到研究Ni 和Bi 联合作用的效果。Pedersen 通过对比实验研究了锌镍合金浴中加Bi的作用,结果表明,锌镍合金浴中添加Bi 并 没有明显的效果。 但Fratesi 4, [ 5等人总结了不同工厂的实验结果, 认为含Ni 0. 04%、 Bi 0. 1%左右的锌浴较单纯锌镍浴更佳,锌浴中的Ni 可以有效抑制圣德林钢的Fe、 Zn 反应,锌浴中的Bi 使镀浴的流动性更好,但对控制钢材热镀锌活性没有明显作 用。他们还发现,这种锌浴在过圣德林钢热镀锌时,Ni和Bi 的联合作用可以起到抑 制这类钢材的活性。Zn-Ni-Bi 合金技术在欧美国家的热镀锌企业中已经普遍的使 用。
1.2 热浸镀Zn-Mg 合金日本新日铁开发了Zn-0. 5% Mg 合金镀层钢板,其耐蚀性远高于镀锌板,且成 本无大变化,对生产工艺也不需要更高的要求。Zn-Mg 合金镀层具有银白色的表面
, 耐大气腐蚀方面也因为适量Mg 的存在而有了很大的改善,可以比镀锌板的耐大气腐 蚀性能高3 - 10 倍,尤其是当Mg 含量在0. 024% - 0. 084% 时耐腐蚀性能最好。 原因可能为,热浸镀锌中加Mg,主要是考虑到Mg 与Si 能生成稳定的Mg-Si 化合物, 该化合物能取代Fe-Si 化合物而直接抑制含Si 活性钢中的Fe-Zn 反应。另外,锌浴 中即使加入少量的Mg,也可降低锌合金熔点,这一特性也能间接抑制活性钢中的 Fe-Zn 反应。但是,当Mg 含量较高,达到0. 3% - 0. 5%时,反而会降低镀层的性
能,使镀层表面组织变厚、粗糙,外观变成乳白色,粘附性变差。而Mg含量一旦超 过0. 6%,镀层又开始减薄。高硅钢热浸镀Zn、Mg 合金时,由于Mg 与Si 能形成稳 定的Mg-Si 化合物,Mg-Si 取代Fe-Si 化合物,而直接抑制含硅钢的Fe-Zn 反应, 并且加入Mg 能降低锌浴的熔点,提高锌液的流动性,间接起到减薄镀层的作用。
1.3 热浸镀Zn-Sn 合金Zn-Sn 合金镀层针对一般热镀锌合金技术不能解决高活性钢( …… 此处隐藏:9160字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……