热镀锌锌液添加合金的作用(大全).doc
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1、热镀锌锌液添加合金的作用热镀锌花是如何产生的;(一)金属锡Sn添加应用1、锡Sn对镀粹层的影响;锌液中加锡也能降低锌液的熔点,延长锌液凝固时间;锌液中加入适量的锡可使镀锌层表面呈现银白色金属光;添加0.20%的锡,其晶粒直径仅为1.2mm,锡;这就是矛盾,锡可以使工件美观,但却使耐腐蚀性能降;添加锡对镀锌层表面外观有显著的影响,a一575以下形成的氧化铁组织状态 b575以上形成的氧化铁组织状态 热镀锌花是如何产生的 (一)金属锡Sn添加应用 1、锡Sn对镀粹层的影响 锌液中加锡也能降低锌液的熔点,延长锌液凝固时间而获得外观美丽的大锌花镀锌层。 锌液中加入适量的锡可使镀锌层表面呈现银白色金属光
2、泽,使锌花变得光亮。同时,锡对锌花尺寸并无明显影响。 添加0.20%的锡,其晶粒直径仅为1.2mm,锡对镀锌层粘附性的影响,还需进一步探索。但锡易产生晶界腐蚀,使镀锌层耐蚀性能下降,因而锌液中锡含量一定要严格控制。 这就是矛盾,锡可以使工件美观,但却使耐腐蚀性能降低。 2、锡Sn的作用机理 添加锡对镀锌层表面外观有显著的影响,特别是与铅同时添加时,锌花效应增强,并能消除锌花界面的凹陷,表面亮度剧增。至于添加锡对其他性质的影响倒不十分显著,ZnSnAl合金(成份相当宽广)强调应用在热浸镀锌上,有良好的附着性,抗腐蚀性,表面外观及成型性。 3、锡Sn的镀锌层作用 (1)含锡锌液凝固方式 锡能改变镀
3、锌层的凝固方式并产生锌花。锡在固态锌中的溶解度0.1%, 所以锡不会回到液态,于是锌的固溶体产生树枝状结晶。锡含量高时,液相必须在共晶温度198以下才会凝固。 有许多报告都说明了添加锡有助于显现锌花,Cameron指出此特性必须配合添加其他元素,例如铅。 同时加锡和铅,镀锌层有很好的锌花表面和光亮度,类似霜花图案那样, 在一定区域交错排列着。“铅:锡”的比例则影响这两种不同表面范围大小的比例,经探讨类似霜花的表面晶粒几何特色得知,它是由非常小的二次晶粒,同方向组成;这是由于当锌液凝固时,锡带出过量铅在锌中形成的准安定残留所致,而结晶格子的畸变,则来自于大的铅原子导引形成二次晶粒,或许高铅区域树
4、枝状结晶的再结晶是来自于热量不断地从镀锌层上散失所致。 Sebisty对添加锡(单独添加或与镉(Cd)、铜(Cu)和锑(Sb)一块添加) 做了更进一步之研究,锌液为铁的饱合化合物,铅、铝含量可改变。若不含铅,锡含量2%时,会影响锌液的流动性,相对增加镀锌层厚度,但并未提出实验时的温度,所以不值得取信。 (3)锡对镀层的机械性能影响 Hall指出Zn-Sn合金较脆,所以镀锌层应该亦趋于脆性。Ellis等人提到添加锡有增加附着力的功效。前面提过锡会减弱铝对金属化合物形成的抑制效应,所以Sebisty认为会降低附着力。Nippon Steel自认为其ZnSuAl合金能增加镀锌层的附着力和延展性,但其
5、研究是针对ZnSn来比较的,所以实际好处并不清楚。 (4)锡对镀锌层腐蚀的影响 这方面的研究较少,仅有几篇报告认为添加锡会轻微影响抗腐蚀效应。 ASM手册指出,锡含量超过1%,锌锅的寿命将降低。 Nippon Steel自认为其ZnSuAl有好的抗腐蚀性,但还是与ZnSn来比较,在日本Zn Sn锌锡镀层被广泛应用在电镀锌工艺上。 (二)金属锑Sb添加应用 1、锑Sb对镀锌层的影晌 锑在锌液中同样因能降低锌的熔点而可获得大锌花的镀锌层。 Sb能促进大锌花的形成,提高镀锌层的致密性,抑制晶界腐蚀。为实现环保,已出现了用锑、铋代替铅生产大锌花热镀锌工件的趋势。一般Sb的加入量4%时才能避免。用锑取代
6、铅可达到相同的表面效果,这是因为锑、铅有相似的表面张力和结晶过程所致。 3、锑Sb的镀锌层作用 和铅相同,锑在固态(相)锌的溶解度相当低,因此当镀锌层凝固时趋向 形成树枝状结晶,于是产生锌花。Radeker如研究指出,锌液含锑0.09?0.97%,铅0.69,和铝0.2,当含0.09锑(和纯锌液比较)产生小锌花;由于添加锑,可以降低熔融锌液的表面张力,所以在非;另外添加锑会减弱铝对金属间化合物形成的抑制效应,;有资料提到,锑对锌层有脆化影响;加上铝后,少量添加锑对腐蚀性并无明显影响;层不会起泡,仍保持良好的表面特性;热镀锌多元合金应用特点;无论嘛一种热浸镀锌专用锌合金,都应具有下列使用功;2、
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