彩色热镀 Zn-Ti-Ni 和 Zn-Mn-Cu 合金镀层的研究

研究了彩色热镀锌工艺及彩色涂层的成色原理，进行了一系列镀浴成分和彩色热镀工艺的试验，筛选出Ｚｎ＿Ｔｉ＿Ｎｉ和Ｚｎ＿Ｍｎ＿Ｃｕ两种镀液成分，在一定的浸镀温度和冷却方式下，可以获得表面光滑、成色均匀鲜艳的彩虹、金黄、紫、蓝色镀件。通过理论分析和俄歇电子能谱、Ｘｒａｙ衍射分析，发现Ｚｎ＿Ｔｉ＿Ｎｉ彩色热镀锌层表面形成均匀的Ｔｉ的氧化物膜，Ｔｉ与Ｏ的化学计量比接近Ｔｉ２Ｏ３；ＺｎＭｎＣｕ彩色热镀锌层表面形成含ＭｎＯ和ＺｎＭｎ２Ｏ４的氧化物膜；Ｚｎ＿Ｔｉ＿Ｎｉ彩色热镀锌镀层表面产生颜色是由于氧化膜使光发生干涉而产生，表面颜色取决于氧化膜厚度；Ｚｎ＿Ｍｎ＿Ｃｕ彩色热镀锌层表面成色是由于配位场中过渡金属锰离子产生的。     

热浸Zn-Ni-V合金镀层的氧化行为

研究了热浸纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层在350℃下的恒温氧化行为。采用SEM、OM、EDS、XRD等方法分析了镀层氧化前后的表面、截面形貌及相组成。结果表明:Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层可以有效地抑制Fe-Zn反应和ζ相层的超厚生长;350℃下氧化150h后,纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层由ZnO和FeZn8.87两相组成;各镀层氧化动力学曲线主要为抛物线类型;在氧化过程中,纯Zn镀层形成大量的孔洞,氧化增重速率快,而Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层组织较致密,具有更优的抗氧化性能     

热浸Zn-Ni-V合金镀层氧化行为的研究

研究了热浸镀纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层在350℃的恒温氧化行为。采用SEM、OM、EDS、XRD等分析了镀层氧化前后的表面、截面形貌及相组成。结果表明,Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层可以有效地抑制Fe-Zn反应和ζ相层的超厚生长。经氧化150h后,纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V表层由ZnO和FeZn8.87两相组成。各镀层氧化动力学曲线主要为抛物线类型。在氧化过程中,纯Zn镀层形成大量的孔洞,氧化增重速率快;而Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层组织较致密,具有更优的抗氧化性能。     

热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,本文采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了0.09%Si钢在含低于0.1%Ti的几种锌浴中热浸镀获得的组织,并采用盐雾腐蚀,电化学极化以及X射线光电子能谱等方法,研究了Zn和Zn-Ti镀层的耐蚀性能。结果表明,随着锌浴中Ti含量的增加,Ti对ζ相生长的抑制作用增强,合金层厚度逐渐减薄,Ti能有效地抑制含硅活性钢镀层的超厚生长。当Ti含量大于0.05%时,镀层中出现Γ2粒子。Zn-Ti合金镀层在5%NaCl溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高。Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO 和TiO2组成。锌钛合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜。     

热浸Zn－Ni合金镀液中锌渣的研究

本文研究了在Ｚｎ－０．１％Ｎｉ合金锭液中形成的渣的成分、相结构、形成机制以及影响成渣的两个因素．结果表明，这种渣是由单斜晶系的Ｆｅ（Ｎｉ）－Ｚｎ１３ζ合金相和纯Ｚｎ的η基体相组成的混合物，其形成机制与纯Ｚｎ镀液中渣的形成机制基本相同，即工件及钢质锌锅与镀液反应形成二元系（Ｆｅ－Ｚｎ）相（ζ相），部分剥落进入镀液中，并且其中的Ｆｅ原子被Ｎｉ原子部分取代之后形成三元系的Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ合金渣．结果还表明，向Ｚｎ－Ｎｉ合金镀液中加入少于０．２％Ａｌ及低温镀锌均有利于减少渣的形成．     

热浸 Zn-0.1Ni 合金镀层粘附性和耐腐蚀性研究

通过弯曲试验和盐雾试验，研究了热浸Ｚｎ０．１Ｎｉ合金镀层的粘附性能和耐腐蚀性能，并与热浸锌镀层对比。结果表明：在锌浴中加入０．１％镍后，能有效控制硅镇静钢镀层中ζ相的过量生长，获得较薄而厚度适宜、有较好粘附性和较高耐腐蚀性能的镀层。对锌浴加镍后镀层组织变化、粘附性和耐腐蚀性提高的原因也进行了探讨。     

预电镀铁对活性钢热镀锌层的影响

研究了5种含硅钢板（含硅量分别为0．04％，0．09％，0．14％，0．28％和0．36％）预电镀铁后热浸锌时镀层中合金相的形成和生长规律．结果表明：预电镀铁能够显著抑制活性钢镀锌合金层的快速生长．对于Sandelin钢、薄的过Sandelin钢和含硅量较低（约0．28％）的过Sandelin钢，可在其表面预电镀厚度不超过10μm的铁层再热镀锌，以解决其镀层超厚问题．电子探针显微分析（EPMA）结果表明：钢中的硅会在钢基表面富集；随着钢基／镀层界面向钢基方向移动，富硅的α-Fe破碎成粒子或絮状物，以类似克根达尔效应中惰性标记物的方式穿过Г层进入δ层，从而促进δ层向钢基方向生长并吞并附近的Г层，令Г层逐渐消失．含硅钢预电镀铁后延缓并减弱了硅对热镀锌合金相的影响，故能在一定浸锌时间内抑制活性钢热浸镀锌层的快速生长，抑制时间随预电镀铁层厚度的增加而增加。