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《华南理工大学》 2005年
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Sandelin效应机理及其抑制方法研究

车淳山  
【摘要】: 钢中的硅对常规热浸镀锌层的作用(即Sandelin效应)严重影响着镀锌层的质量,成为热镀锌行业亟待解决的难题。一定含硅量的钢(通常在0.1%Si附近和0.3%Si以上,这类钢在热镀锌行业通常被称为活性钢)在热镀锌时铁锌反应剧烈,生成超厚、表面灰暗且粘附力差的镀层,并导致锌耗增加。目前,对Sandelin效应还没有统一而令人信服的解释,现有的新技术如Technigalva(热浸锌镍合金镀层技术)等仍不能解决含硅量大于0.25%钢镀锌层过厚生长问题。为了解决这一长期困扰热镀锌行业的难题,本文研究了钢中的硅对热镀锌层生长的影响机理,探讨了解决活性钢(特别是Si%0.25%)镀层过厚生长的新方法。 本文炼制了五种典型含硅量的钢(0.04%、0.09%、0.14%、0.28%和0.36%Si),通过一系列的热浸镀锌试验,利用金相显微镜、扫描电镜及电子探针成分分析等测试技术,对五种钢在450℃不同条件下热浸镀锌层的生长动力学及组织变化进行了系统研究,探讨了钢中的硅对热浸镀层组织的影响,提出了一个新的较完整解释Sandelin效应的理论模型,并解释了Sebisty现象的形成原因;在此基础上研究了三种有效抑制Sandelin效应的方法,即预镀铁法、预镀镍法和Zn-Sn-Ni合金浴法,并通过系统研究这三种方法对热镀锌镀层生长动力学的影响及镀层生长过程中的组织变化,分别提出了这三种方法抑制活性钢镀层快速生长的机理。 主要取得了如下研究成果: 对五种含硅钢在纯锌浴中热镀锌层生长动力学及组织研究表明:镀锌层的生长呈现出典型的Sandelin效应,且镀锌时间越长,Sandelin效应越明显;亚Sandelin钢和Sebisty钢的镀层组织连续而致密,Sandelin钢的镀层组织由稳定区和活性区组成,稳定区组织与亚Sandeiln钢类似,活性区组织由薄而连续的δ层和疏松的(ζ+η)构成,过Sandelin钢组织由薄而不连续的δ层和疏松的(ζ+η)构成;钢中的硅造成热浸镀锌层出现异常生长最明显的变化就是ζ相以疏松块状粒子的形式生长;钢中的硅对镀锌层中的Г相的影响不同,亚Sandelin钢和Sandelin钢镀锌层稳定区具有连续Г层,Sebisty钢镀锌层的Г层不连续,Sandelin钢活性区和过Sandelin钢镀锌层不存在Г层; Sebisty钢镀锌层保持连续致密的原因是具有较厚的δ层。 对预镀铁含硅钢在纯锌浴中的热镀锌层生长动力学及组织研究表明:含硅钢在预电镀一定厚度(≤10μm)的铁层后再热镀锌时均可以得到符合要求的热浸镀锌层,镀层致密连续,表面光亮;预镀铁法延缓并减弱了硅对热镀层组织的影响,故能抑制活性钢热浸镀锌层的快速生长,且抑制效果随镀铁层厚度的增加而增强;
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG179

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李智;苏旭平;贺跃辉;谭铮;尹付成;;Zn/Fe及Zn/Fe-Si固态扩散偶中金属间化合物的生长[J];中国有色金属学报;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吴长军;合金元素对硅反应性的抑制作用及相关相平衡研究[D];湘潭大学;2011年
2 彭曙;热浸Zn-Al-Sb合金镀层表面锌花的研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴自施;锰对热镀锌镀层组织与性能影响的研究[D];湘潭大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李铁藩;;材料的高温氧化与防护[J];材料保护;1990年Z1期
2 卢锦堂,许乔瑜,陈锦虹,孔纲,刘丽霞;锌浴中镍含量对热浸锌镀层厚度的影响[J];材料保护;2001年04期
3 陈锦虹,卢锦堂,许乔瑜,孔纲;热镀锌层表面粗糙颗粒的分析与预防措施[J];材料保护;2001年05期
4 孔纲,卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜;热浸锌浴中少量铝对镀层性能的影响[J];材料保护;2002年07期
5 主沉浮,魏云鹤,于萍,郭晓玉,刘秀玉,王蕾蕾,崔巍,张长桥;Galvalume在不同介质中腐蚀产物的形貌和成分分析对比及其对耐蚀性能的影响[J];材料工程;2003年08期
6 吴元康;含稀土抗氧化剂的热浸镀铝工艺研究[J];材料科学与工艺;1994年04期
7 杨胜奇;稀土热浸镀锌的研究[J];电镀与环保;2001年04期
8 朱卫平;使用锌铋合金的热浸镀锌[J];电镀与环保;1999年04期
9 李庆伦,于晓中,汪红,崔永植;低温镀铁技术的发展[J];电镀与涂饰;1998年04期
10 李华飞,郑家燊,俞敦义;钢板热镀55%Al-Zn层的耐盐水腐蚀性能[J];腐蚀科学与防护技术;2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马光宇,李红,刘益民;高性能连铸机结晶器铜板的研制[J];鞍山钢铁学院学报;2001年01期
2 郭进毅,成永久,毛新刚;连铸工艺对20钢连铸管坯轧制无缝管产生内折叠的影响[J];包钢科技;1998年04期
3 张建勇,李进泰,葛建国;包钢连铸圆坯轧管缺陷成因及对策探讨[J];包钢科技;2000年03期
4 赵爱军,张建勇;包钢钢轨生产工艺与质量控制[J];包钢科技;2000年03期
5 张冬梅,董继霞,田宏;连铸切割的计算机控制及优化[J];包钢科技;2001年03期
6 马涛,李剑,申术平,郭殿锋,周昱;大方坯连铸生产20G高压锅炉管用圆钢[J];包钢科技;2001年S1期
7 胡爱欣,刘延光;提高铸机二冷室设备性能的技术攻关[J];包钢科技;2001年S1期
8 张宝军,王玉昌;方圆坯铸机开发新断面自动化程序的实现[J];包钢科技;2003年S1期
9 贺景春,陈建军,梁志刚;连铸坯裂纹主要影响因素及对策研究[J];包钢科技;2004年05期
10 赵志毅,康永林,刘德民,张海岩,赵克文,陈勇,赵代琼,赵先觉;连铸板坯凝固末端在线监测系统[J];北京科技大学学报;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张艺;刘俊友;吴春京;田光新;;三种铁基合金在液态Al-zn-Si中腐蚀行为的研究[A];第七届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2009年
2 栾海风;;连铸保护渣吸附Al203夹杂物性能的试验研究[A];2009年河北省冶金学会炼钢—连铸技术与学术年会论文集[C];2009年
3 冯立明;;低温氯化物电镀铁溶液的稳定剂研究[A];晋冀豫鄂蒙川云贵甘沪湘鲁十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集(山东、四川分册)[C];2007年
4 陈树江;;镁钙系耐火材料[A];2010年全国镁盐行业年会暨节能减排与发展研讨会论文集[C];2010年
5 赵云鹤;李谦;张捷宇;周国治;;热浸镀55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层表面晶花的研究[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑(下册)[C];2008年
6 阎建兵;张川;黄晔华;;宝钢宽厚板连铸板坯切割模型的设计和开发[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
7 路海波;杨拉道;袁守谦;;连续铸钢过程温度场数学模拟[A];第八届全国连铸学术会议论文集[C];2007年
8 刘丽华;;保护浇注技术在连铸上的应用[A];第八届全国连铸学术会议论文集[C];2007年
9 张艳艳;张延玲;李谦;李士琦;王安仁;;合金元素对Zn-Al系热浸镀层结构与性能的影响机理[A];第十二届冶金反应工程学术会议论文集[C];2008年
10 黄军;王豫东;李亚东;;二冷水流密度分布对板坯液芯形状影响的研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁建烈;Zn-Mn-Ni-Sn-Si体系关键三元系的相平衡与晶体结构研究[D];中南大学;2011年
2 吴长军;合金元素对硅反应性的抑制作用及相关相平衡研究[D];湘潭大学;2011年
3 张小伟;板坯连铸非稳定和非对称流动的数学物理模拟[D];上海大学;2011年
4 王朝阳;中频电磁软接触连铸技术的研究[D];东北大学;2009年
5 何先勇;硅钢薄带凝固过程及组织研究[D];上海大学;2011年
6 徐荣军;连铸二冷水热传输及人工智能优化模型与控制[D];中国科学院上海冶金研究所;2000年
7 李远士;几种金属材料的高温氧化、氯化腐蚀[D];大连理工大学;2001年
8 张邦文;冶金熔体中夹杂物一般动力学的理论研究及其应用[D];上海大学;2003年
9 朱明原;非树枝晶铝合金材料的研究[D];上海大学;2000年
10 冯科;方坯连铸宏观传输现象复合数值模拟的研究[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴自施;锰对热镀锌镀层组织与性能影响的研究[D];湘潭大学;2010年
2 徐琛;Zn-Bi-Ni和Zn-Bi-Fe体系的相平衡研究[D];湘潭大学;2010年
3 刘灿;Ni_3Si/Zn扩散偶周期层片结构的研究[D];湘潭大学;2010年
4 李晓琴;Zn-Co-Si三元体系相关系的研究[D];湘潭大学;2010年
5 刘福燕;热浸镀锌无铵助镀剂的理化性能研究[D];昆明理工大学;2010年
6 苑振涛;热浸镀Zn-Ti-Al三元锌基合金镀层制备及耐蚀性能研究[D];昆明理工大学;2010年
7 李亚东;基板表面状态对合金化热镀锌板镀层组织和性能的影响[D];昆明理工大学;2010年
8 夏侯斌;Al-Zn-Fe-Si渣再生金属铝及锌的研究[D];昆明理工大学;2010年
9 邱晓锋;薄钢板的拉铸过程研究[D];北京交通大学;2011年
10 刘长文;杭钢电炉连铸坯表面质量问题的研究[D];江西理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Corrosion behavior and mechanism of the automotive hot-dip galvanized steel with alkaline mud adhesion[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年04期
2 孔纲,卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜,眭润舟;锌浴中元素对钢结构件热镀锌的影响[J];表面技术;2003年04期
3 桂艳;;热浸Zn-Ti合金镀层的耐腐蚀性能[J];表面技术;2008年05期
4 许乔瑜,卢锦堂,陈锦虹,孔纲,刘丽霞;国外活性钢热镀锌技术研究的进展[J];材料保护;2000年11期
5 邹友忠,倪志坚,曹关中,王继龙;A3钢热浸镀55%Al-Zn合金工艺及涂层性能研究[J];材料保护;2001年07期
6 孔纲,卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜;热浸锌浴中少量铝对镀层性能的影响[J];材料保护;2002年07期
7 车淳山,卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜,孔纲;热镀锌中圣德林效应微观机理的解释模型[J];材料保护;2004年08期
8 常丽丽,陈红星,孙杰,安成强,于晓中,郝建军,刘常升;热镀锌钝化板锌花形貌对耐蚀性的影响[J];材料保护;2005年11期
9 李锋;吕家舜;贾丽娣;郭海天;文伟;;影响热浸镀锌钢板锌花形成的因素[J];材料保护;2006年07期
10 杨胜奇;;稀土在金属表面处理工艺中的应用技术(6)——稀土热浸镀锌[J];材料保护;2008年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 任玉平;Al-Zn-Cu三元系低Cu侧相平衡、相变与扩散的研究[D];东北大学;2005年
2 李智;硅反应性及合金元素对热浸镀锌影响的研究[D];中南大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 陆宇衡;肖罡;黄彩敏;上官琪;曾建民;;钢材热浸镀双镀法工艺优化与缺陷[J];腐蚀与防护;2010年11期
2 刘赛;王建华;彭浩平;徐鹏;童晨;涂浩;;Zn/Fe及Zn/Fe-Mn固态扩散偶中金属间化合物的生长[J];材料导报;2012年16期
3 黄永智;李运刚;;热镀锌液中添加微量元素的作用[J];电镀与精饰;2013年01期
4 李发国;尹付成;苏旭平;李智;;钴对含硅钢镀锌层的组织和生长动力学的影响[J];中国有色金属学报;2010年01期
5 陈少平;刘泽峰;张楠;薛鹏飞;孟庆森;;FAPAS制备以微晶Ni_3Al为中间层的金属基功能梯度材料[J];中国有色金属学报;2010年06期
6 李国洋;谢二虎;梁勋国;;镀铝锌锌花生长机理和锌花尺寸控制的研究[J];轧钢;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈少平;梯度金属陶瓷与金属电场辅助扩散连接的机理及界面性能研究[D];太原理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李发国;镍和钴对反应钢镀锌组织和生长动力学的影响[D];湘潭大学;2009年
2 尹林;铝合金/不锈钢轧制复合工艺及界面反应研究[D];中南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邸柏林;论钢铁的铝锌合金热浸镀层[J];表面技术;1994年01期
2 李明;汪红;崔永植;;低温铁合金电镀修复强化技术[J];材料保护;1990年07期
3 初世宪;;钢热浸锌及锌合金覆层工2年海岸大气曝晒腐蚀试验[J];材料保护;1993年12期
4 卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜,李国雄,曾广亮;热镀锌浴加镍抑制圣德林效应的探讨[J];材料保护;1995年03期
5 卢锦堂,陈锦虹,许乔瑜,曾广亮,李国雄;热浸锌镍合金工艺及镀层性能[J];材料保护;1996年09期
6 杜鹏翔,蒙继龙,魏兴钊;热浸镀55%铝锌合金镀层钢板的铬酸盐钝化试验[J];材料保护;1999年05期
7 吴元康;含稀土抗氧化剂的热浸镀铝工艺研究[J];材料科学与工艺;1994年04期
8 郑毅然,高文禄,原国生;热浸镀铝钢的合金层抗高温氧化机理[J];东北大学学报;1998年01期
9 张洪斌,黄永昌,潘健武;助镀及钝化工艺对热浸镀铝耐蚀性的影响[J];腐蚀与防护;1995年06期
10 陈锦虹,卢锦堂,许乔瑜,曾广亮,李国雄,刘丽霞;热浸Zn-Ni合金镀液中锌渣的研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);1996年02期
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1 许乔瑜;桂艳;卢锦堂;裴滢;;含硅钢表面因素对热浸镀锌反应活性的影响[J];材料导报;2006年07期
2 孔纲,卢锦堂,许乔瑜;热浸镀锌合金技术的发展与应用[J];腐蚀科学与防护技术;2005年04期
3 卢锦堂;车淳山;孔纲;许乔瑜;陈锦虹;;预镀镍对活性钢热镀锌的影响[J];材料工程;2006年06期
4 孔纲;刘仁彬;车淳山;卢锦堂;;锌浴温度对0.49%Si活性钢热浸镀锌层组织的影响[J];材料工程;2011年01期
5 车淳山;卢锦堂;许乔瑜;孔纲;睢润舟;;预电镀铁对活性钢热镀锌层的影响[J];华南理工大学学报(自然科学版);2006年10期
6 焦占富;;钢丝热浸镀锌铝一稀土合金通过省级鉴定[J];金属制品;1986年03期
7 叶寿慈;;热浸镀锌在开滦煤矿井筒装备首次应用[J];云南冶金;1990年06期
8 李智,苏旭平,尹付成,贺跃辉;钢基热浸镀锌的研究[J];材料导报;2003年12期
9 胡新华;杨兴亮;;热浸镀锌铝合金钢板的技术性能及生产实践[J];冶金动力;2006年03期
10 方景;陈刚;司朝霞;;热浸镀锌对铁基粉末冶金零件耐腐蚀性的影响[J];粉末冶金技术;2008年06期
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1 孙虎元;闫瑞华;孙立娟;;镍元素在热浸镀锌中的应用与发展[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
2 曾祥桂;;Φ114钢管热浸镀锌机组技术改造的研究分析[A];第十三届中国(北方)钢管技术研讨会会议论文集[C];2010年
3 曾祥桂;黄杰斌;何忠皇;曾志兵;;φ114钢管热浸镀锌机组技术改造的研究与应用[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年
4 李国喜;郑毅然;;结构件热浸镀锌的清洁生产[A];2002北京电镀行业清洁生产研讨会论文集[C];2002年
5 张静;;浅谈影响热浸镀锌锌层质量的因素分析[A];第二届薄钢板质量研讨会论文集[C];2002年
6 李新华;耿动力;井维海;;实现热浸锌清洁生产的几项措施[A];2002北京电镀行业清洁生产研讨会论文集[C];2002年
7 范垂斌;;钢结构件热浸镀锌行业清洁生产审核[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
8 熊卫兵;;钢格板的应用[A];中国钢结构协会锅炉钢结构分会第五届年会论文集[C];2004年
9 孙国亮;郑文伟;程海峰;刘海韬;;电镀工艺条件变化对片状铁吸收剂吸波性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
10 胡传炘;董立刚;白立来;李晋炜;张科;;含RE热浸镀锌用稀释剂研究[A];第四届全国表面工程学术交流大会论文集[C];2001年
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1 ;俄罗斯MMK新建2号热浸镀锌作业线顺利投产[N];世界金属导报;2009年
2 兰兴华;环球采风欧洲热浸镀锌板生产能力将继续扩大[N];中国物资报;2000年
3 ;热浸镀锌生产线用涂层量控制系统[N];世界金属导报;2002年
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10 奥利维·日耳曼;先进酸轧设备助力优质钢材生产[N];中国冶金报;2009年
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1 车淳山;Sandelin效应机理及其抑制方法研究[D];华南理工大学;2005年
2 袁美蓉;热浸镀锌层表面硅酸盐转化膜的研究[D];华南理工大学;2011年
3 张杰;热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
4 李智;硅反应性及合金元素对热浸镀锌影响的研究[D];中南大学;2008年
5 许乔瑜;含硅低碳钢与液态锌镍合金的反应及微观行为的研究[D];华南理工大学;2003年
6 骆心怡;纳米CeO_2颗粒对镀锌层的改性工艺及其机理研究[D];南京航空航天大学;2007年
7 刘华初;先进高强度钢的选择性氧化及镀锌性能的研究[D];上海大学;2012年
8 吴长军;合金元素对硅反应性的抑制作用及相关相平衡研究[D];湘潭大学;2011年
9 刘亚;高强钢热浸镀锌界面反应的研究[D];湘潭大学;2008年
10 鞠虹;烟酸、吖啶、黄连素对热浸镀钢材的缓蚀作用及其量化构效关系[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
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1 钟辉;热浸镀锌钢板腐蚀行为与钝化试验研究[D];兰州理工大学;2011年
2 刘仁彬;钢铁高温(520-600℃)热浸镀锌的研究[D];华南理工大学;2011年
3 邱勇;基于ARM的热浸镀锌实时网络监控系统的设计[D];西华大学;2012年
4 左茜;热浸镀锌层钒盐转化膜的研究[D];华南理工大学;2011年
5 陈九龙;热浸镀锌层在不同pH值饱和Ca(OH)_2溶液中的腐蚀行为[D];华南理工大学;2010年
6 邓亚锋;化学镀和电镀铁工艺的研究[D];电子科技大学;2011年
7 贺文丽;连续热浸镀锌锅低频电磁场封流实验研究[D];内蒙古科技大学;2011年
8 贺文丽;连续热浸镀锌锅低频电磁场封流实验研究[D];内蒙古科技大学;2011年
9 徐杰;批量热浸镀锌无铵助镀条件下助镀和镀层形成的研究[D];昆明理工大学;2012年
10 刘克;批量热浸镀锌池上方废气的收集装置研究及数值模拟[D];昆明理工大学;2008年
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