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《河北工业大学》 2005年
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单镀Galfan合金钢丝镀层表面质量的控制与研究

高福宝  
【摘要】:Galfan(即Zn-5%Al-RE)合金镀层是最有希望代替传统镀锌产品的新型镀层材料,既有铝元素把钢基与环境分隔的屏障保护作用,又有锌元素优异的电化学防护性能,在各种大气中的抗蚀能力是同厚度热镀锌层的2~3倍,其加工成型性、涂挂性优于热镀锌层。这种合金的熔点只有382℃,比锌的熔点低37.5℃,热镀温度在420~450℃之间。因此较钢丝的热镀锌能耗低,且可保持有镀锌钢丝同样的力学性能,从而是取代镀锌钢丝及其制品的理想产品。因此,西方发达国家普遍用以替代板材传统的镀锌,但在线材镀层方面一直无法得以推广应用,原因是铝的加入降低了界面的浸润性,一般溶剂法无法得到Galfan合金镀层的钢丝,且表面质量难以控制;传统的还原气体保护的热浸镀方式由于成本高,热浸镀温度高,严重的影响线材的力学性能,发挥不出Galfan合金镀层的优势。本文主要研究线材单镀Galfan合金的工艺原理,Galfan合金的成分特点,解决现存单镀Galfan合金钢丝生产中的镀层表面质量问题。 本文对Galfan合金的特点、单镀的难点,以及我们现在的单镀生产线的优势进行了阐述,针对单镀Galfan合金钢丝工艺中最难控制的表面质量问题进行了探讨性的试验,通过在实验室中对实际生产的模拟,以调整电流密度、走线速度、改变抹拭工艺等方法,得出了优化的单镀工艺。试验表明:电解助镀时当电流密度在6000 A/m~2左右,走线速度在30~40 r/min之间,并采用氮气气刀或氮气保护加陶瓷球抹拭时,助镀液的成分处于最稳定的状态,得到的钢丝无论从表面质量还是从镀层质量均无太大缺陷,耐蚀性,均匀性都较好。 本文对单镀Galfan合金的组织和成分特点进行了试验,分析了Galfan合金优异的耐蚀性能,并采用不同的预镀工艺,通过对预镀层的比较分析,分析热镀Galfan合金钢丝的合理工艺。通过Galfan合金的结晶成型特性分析,研究Galfan合金镀层表面质量的特点及表面缺陷的形成原因。研究不同铝含量对Galfan合金镀层表面质量的影响,对Galfan合金镀层的性能检测结果显示,Galfan镀层钢丝各项性能均达到或超过规定标准,显示了优异的力学性能、耐蚀性和镀层结合性能。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG174.4

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