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    冷軋鋼板熱浸鍍鋁層剝落的研究

    放大字體??縮小字體 發(fā)布日期:2012-05-31
    核心提示:熱浸鍍鋁具有很好的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕性能及良好的光亮性,且具有材料來(lái)源充足、工藝簡(jiǎn)練的優(yōu)點(diǎn),是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ慕饘俦砻娓男约夹g(shù)。

    熱浸鍍鋁具有很好的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕性能及良好的光亮性,且具有材料來(lái)源充足、工藝簡(jiǎn)練的優(yōu)點(diǎn),是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ慕饘俦砻娓男约夹g(shù)。某些領(lǐng)域中,鍍鋁鋼材使用壽命可達(dá)普通碳鋼的3倍以上。熱浸鍍鋁已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化工、冶金、石油、電力、航空航天等領(lǐng)域,前景非常廣闊。

    冷軋鋼板浸鍍過后在普通機(jī)械外力彎折下,鍍層會(huì)呈現(xiàn)整體性剝落。通過對(duì)熱浸鍍鋁過后的冷軋鋼板進(jìn)行了分析,在電子掃描電鏡(SEM)下觀察試樣鍍層組織形貌,用掃描電鏡附帶能譜分析設(shè)備(EDS)進(jìn)行成分分析,并對(duì)鍍層剝落的部位進(jìn)行XRD檢測(cè),從而分析剝落發(fā)生位置的物質(zhì)成分,研究剝落原因。

    實(shí)驗(yàn)基材為4mm×1.5mm的Q195冷軋鋼板,微量元素含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:1.5C,1.0Si,1.8Mn,0.9P,0.9S。鍍液為純鋁(含鋁量99.999%)。熱浸鍍?cè)囼?yàn)采用還原法前處理的方式,具體工藝流程如下:(1)預(yù)處理,用砂紙打磨鋼板,除去表面鐵銹;(2)采用高頻感應(yīng)設(shè)備,在氮?dú)?N2∶H2比例為3∶1)保護(hù)氣氛下進(jìn)行還原法前處理;(3)熱浸鍍溫度710℃,浸鍍時(shí)間10s。

    浸鍍完成后取部分試樣制作金相樣品,部分試樣用機(jī)械外力使鍍層剝落后檢測(cè)。前者用于金相分析,掃描電鏡觀察形貌及能譜分析,后者用XRD分析剝落位置物質(zhì)成分。

    熱浸鍍鋁鍍層分為純鋁層與過渡層兩部分,過渡層與純鋁層接觸,其中接近基體部分為Fe2Al5,接近純鋁層為FeAl3,其厚度占整個(gè)過渡層的15%左右,與Fe2Al5成分區(qū)相比組織比較細(xì)碎。在機(jī)械外力作用下,由于FeAl3脆性很大,會(huì)發(fā)生斷裂,而外層純Al的延展性很好,所以斷裂發(fā)生在FeAl3與純Al接觸部位,并導(dǎo)致鍍層完全剝落。

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