彭梅香[1]2004年在《连续镀锌锌池中有效铝计算和在线测量方法研究》文中进行了进一步梳理铝是连续镀锌锌池中很重要的添加元素，有效铝对铁锌化合物的形成具有抑制作用。本文分析了连续镀锌过程中铝的重要作用，对Fe-Zn-Al叁元体系富锌部分的液相界面的热力学模型进行了分析，运用亚点阵模型，提出了计算该叁元系富锌端铁溶解度曲线的新公式，用Matlab编制了有效铝计算软件CAC(Calculate Aluminum Content)。该软件以化学分析的总铝、总铁和温度叁个数据作为输入参数，可在用户界面上输出有效铝含量、锌渣种类和重量百分比以及铁溶解度二维和叁维图形。 锌池的有效铝含量随着温度的波动而动态变化，由于化学分析方法较慢，不能及时反应锌池的变化，故实时测量有效铝对连续镀锌很有意义。本文对有效铝探测器的原理、制作方法、信号采集系统进行了一定的探讨，对其电解质的溶盐和影响因素进行了研究，制作的探测器信号稳定、精度达到了3％、平均寿命超过了五天，并在我国第一条汽车钢板镀锌生产线——宝钢1550CGL连续镀锌生产线上试用，效果良好。 有效铝计算和有效铝探测器分别是两种独立的锌池铝含量的探测方法，实验证实二者相辅相成，一致性较好。
尹付成[2]2004年在《热浸镀锌合金体系的热力学分析及应用》文中指出锌及锌基合金主要用于热浸镀锌，提高钢制件的耐腐蚀性能。每年超过50％的锌用于该目的，目前国内镀锌业以每年50％的速度增长。镀锌工艺可以分为一般镀锌和连续镀锌两种。尽管镀锌工艺历史悠久，但在理论和技术上仍然存在许多难以解决的难题。在一般镀锌中，含硅钢在镀锌过程中由于硅的反应性，使得镀层质量变差。通过往锌池中加入一定的镍或者提高镀锌温度，可以在一定程度上抑制硅的反应性，但机理不清楚。在连续镀锌过程中，铝是一种重要的添加元素，可以抑制中间相的产生，减少镀层的脆性。但铝含量的高低直接影响镀层质量和镀锌工艺，其含量必须严格控制，企业迫切需要一种精确测定有效铝的系统。锌池中的铝和稀土可以提高镀层的耐蚀性。熔锌具有强烈的腐蚀性，目前用于镀锌的耐磨耐蚀材料的性能不能满足生产需要。 锌池中合金元素对镀层质量起到关键作用，其成分一般都特别复杂。锌池热化学性质的研究对于控制镀锌质量、优化工艺过程和开发新型镀锌合金具有重要的作用。目前对锌池合金体系的热化学性质及耐磨耐蚀合金的了解甚少。本文选取锌池体系中最重要的Si、Al、Ni、RE等元素，围绕Zn-Fe-Si、Zn-Fe-Al、Zn-Fe-Si-Ni、Fe-Mo-Cr-Ni、RE-Al、RE-Ag等体系在热力学分析、相图测试、工艺控制和合金设计等方面展开研究。以期解决镀锌过程中的几个基础和应用问题。 由于Fe-Zn-Si叁元系在镀锌工业中的重要性，本工作采用Thermo-Calc软件，利用CALPHAD技术，对该体系进行了热力学计算，根据晶体结构建立了δ，Γ_1，Γ等相的亚点阵模型：(Fe，Zn，Si)_(10)Zn_(16)、(Fe，Zn，Si)_(14)Zn_(12)和(Fe，Zn，Si)_4 Fe_2Zn_(20)，获得了该体系中每个相的热力学模型参数。利用这些参数，可以对热力学数据和相关系进行合理、可靠、自洽地描述及获得准确的相图数据。这些工作对理解硅的反应性有重要的意义。Al、RE是镀锌合金中的重要添加元素，而Ag-Zn是一种重要的焊接材料，作为基础研究，对La-Al，Ce-Al，Pr-Al，Ag-Pr，Ag-Ce等合金体系进行热力学优化和评估，为建立高元体系的热力学分析数据库打下基础。 含硅钢的镀锌涉及到Zn-Fe-Si-Ni四元合金体系。相图和热力学描述有利于对其机理的理解。利用金相显微镜，SEM-EDS和X-射线衍射方法研究了不同合金的显微组织和相组成，获得Zn-Fe-Si-Ni四元系富锌角560℃等温截面。实验发现，在富锌角FeSi基本上与所有相存在平衡，包括T、δ、γ-Ni、NiSi_2和液相。
刘佳[3]2012年在《以(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3为固体电解质的电化学传感器的研究》文中进行了进一步梳理利用共沉淀法制备出固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3；利用共沉淀法和溶胶凝胶法制备出固体电解质Al_2(WO_4)_3，通过添加不同比例的ZnO烧结助剂，采用XRD(X射线衍射仪)、SEM（场发射扫描电子显微镜）和EIS（交流阻抗谱）对试样的相组成、微观形貌和导电性能进行了表征，并对(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3和Al_2(WO_4)_3在500℃的锌熔体中的稳定性进行了研究。以(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3和Al_2(WO_4)_3为固体电解质制备了铝传感器，结果表明：ZnO烧结助剂的不同添加比例对固体电解质的相组成和微观形貌有显着影响。在一定的烧结温度下，(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3形成了NASICON结构，形成了Al_2(WO_4)_3纯相结构，没有杂质相的生成。样品添加不同比例的烧结助剂ZnO后，各样品的晶相没有ZnO衍射峰出现，表明ZnO固溶到(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3和Al_2(WO_4)_3中，形成了固溶体。随着ZnO烧结助剂添加比例的不断增大，样品的表面和断面的孔隙率减小，致密性不断增大。在锌熔体中的稳定性实验表明，(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3和Al_2(WO_4)_3在锌熔体中是相对稳定的，XRD测试结果显示各衍射峰的强度、峰型和峰位置几乎没有发生变化；SEM测试结果表明样品的断面致密，没有孔隙。离子迁移数测试表明，(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3在施加的不同的电压下，测得的Al离子迁移数都达到了0.99以上，说明试样主要的传导离子为Al3+，电子传导忽略不计；Al_2(WO_4)_3固体电解质在施加的不同的电压下，测得的Al离子迁移数都达到了0.96以上，说明试样主要的传导离子为Al3+，电子传导忽略不计。固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3在1300℃烧结加入5%ZnO烧结助剂具有最高的电导率，在700℃空气气氛下的总电导率为1.24×10-3S·cm-1，共沉淀法制备的固体电解质Al_2(WO_4)_3在1000℃烧结加入1%ZnO烧结助剂在800℃总电导率为4.27×10-4S·cm-1，溶胶凝胶法制备的固体电解质Al_2(WO_4)_3在1000℃加入1%ZnO烧结助剂在800℃总电导率为2.55×10-4S·cm-1。以(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3和Al_2(WO_4)_3为固体电解质制备的铝传感器在锌熔体中对不同浓度的铝具有一定的响应性能。
廖凯[4]2009年在《Ti对Fe-Zn合金层生长动力学的影响及镀锌层抗粉化性能的有限元模拟》文中提出热镀锌是一种经济适用的钢铁结构产品防锈处理方法,广泛应用于建筑、家电、汽车工业等行业。汽车用GA镀锌板为高附加值产品,需求量大,价格高,世界各大钢铁企业都将汽车用镀锌板列为最重要产品之一。而我国生产的GA镀锌板在冲压时易出现粉化或剥落缺陷,造成冲压零部件极高的返修率和废品率。因此迫切需要对镀层相结构的影响因素及作用机理进行研究。通过向钢基体或锌池中添加合金元素来控制镀锌层的相结构是一种经济有效的方法。而通过有限元模拟优化镀层的相结构以达到最佳的抗粉化性能,对设计镀锌钢板的合金化工艺参数有较强的指导意义。80年代以来,无间隙原子钢(IF钢)已成为国际汽车镀锌板领域研究与生产的热点。Ti元素是无间隙原子钢中不可缺的一种元素。为弄清钢基体中的Ti元素对热浸镀锌镀层组织及合金化的作用机理,本工作设计了Fe-Ti/Zn-Al固-固扩散偶。通过Fe-0.05wt.%Ti/Zn-0.2wt.%Al、Fe-0.1wt.%Ti/Zn -0.2wt.%Al、Fe-0.4wt.%Ti/Zn-0.2wt.%Al和Fe-0.8wt.%Ti/Zn-0.2wt.% Al固-固扩散偶研究钢基体中不同的Ti含量对Fe-Zn反应及扩散层组织的影响。通过Fe-0.1wt.%Ti/Zn-0.2wt.%Al、Fe/Zn-0.2wt.%Al和Fe/Zn-0.2wt.%Al-0.1wt.%Ti固-固扩散偶对钢基体和锌基体中微量Ti元素对Fe-Zn反应的作用进行比较研究。扩散工艺参数如下:扩散温度为380℃,扩散时间分别为2,4,8,14小时。采用扫描电子显微镜和能谱分析仪分析扩散偶中的扩散层组织的组成及相成分。通过实验研究与分析得到的主要结论如下:1. Ti能显着促进Fe-Zn扩散层的生长。Fe-Ti/Zn-Al扩散偶中的扩散层厚度随钢基体中Ti含量的增加而增厚,在Ti含量为0.4wt.%时扩散层厚度达到最大值,随后扩散层的厚度随Ti含量的增加而减薄。2. Ti含量相同时,Ti元素加入到钢基体中对Fe-Zn反应的促进效果比Ti加入到锌基体中的促进效果更为明显。3. Ti元素能促进扩散层中δk相在Г相和δp相界面处的形核与长大。4.Ti能提高ζ相的生长速度,从而减缓了ζ相的消失过程。当扩散偶中不含Ti元素时,扩散层中的ζ相迅速消失;而当基体含有Ti元素时,扩散偶中ζ相缓慢减少。5.对于Fe-Ti/Zn-Al和Fe/Zn-Al-Ti扩散偶,扩散层的生长动力学曲线呈抛物线变化;而Fe/Zn-Al扩散偶的生长动力学曲线呈直线变化。6.通过有限元模拟了GA钢板的粉化过程,GA板镀层近似作δ单相处理,厚度为30μm,低碳钢板厚度为0.25mm,界面结合强度为180MPa。在不考虑残余应力的情况下,变形量约30%的时候出现界面剥离现象。
赵满秀[5]2006年在《耐液锌腐蚀材料的研究》文中研究表明钢铁腐蚀给国民经济造成巨大的损失，热镀锌作为最基本的防护手段之一，对减少这种损失发挥着重要作用。近年来，热镀锌件在汽车制造、建筑、家用电器等方面得到了越来越广泛的应用。但是，由于在液态锌中的磨蚀，在热镀锌生产线上工作的零件，如锌锅、沉没辊、支承辊、轴承等失效严重，严重阻碍了热镀锌业的进一步发展。针对这一问题，本文对耐锌液腐蚀材料进行了研究。本文首先分析了液锌对钢铁材料的腐蚀机理，在此基础上，通过比较已有的成果和查阅有关相图进行了耐液锌腐蚀材料的选择，最终确定以Fe-Al-B和Fe-Al-Si作为研究对象。本文采用扫描电镜(SEM)观察合金基体和腐蚀界面的显微组织、能谱仪(EDS)分析各相的化学成分；用失重法并结合能谱仪分析腐蚀界面的化学成分以评定合金的耐蚀性；用显微压痕法评定耐蚀性较好合金的力学性能。对Fe-Al-B合金进行实验研究，结果表明：当含Al(wt．％，下同)＜18％时，Fe-B-Al合金的耐液锌腐蚀性主要由B含量所决定，随着Al含量增加，B含量减少，材料的耐液锌腐蚀性变差：当Al＞18％时，主要由Al含量决定，18％＜Al＜27％时，随着Al含量增加，硼含量减少，材料耐蚀性增大；但Al＞27％时随着铝含量增加，耐液锌腐蚀性反而下降；同时，本研究发现，当Al＞24％时，合金中未发现硼化物，合金韧性较好。通过以上研究分析表明：合金Fe-24Al-4.2B和Fe-27Al-2.8B在锌液中既具有良好的耐蚀性，又具有较好的韧性，它们不仅适合于常规热浸镀锌，也适合于高温热浸镀锌，因此在镀锌工业中具有一定的实际应用价值。合金退火后的耐液锌腐蚀性能优于铸态。对Fe-Al-Si合金进行实验研究，结果表明：当Fe-Al-Si合金系的Al(wt．％)为7％-22％、Si(wt．％)为22％-41％时，合金在500℃时主要形成FeSi、(Al，Si)_2Fe_1、(Al，Si)_3Fe_1、(Al，Si)_5Fe_1和(Al，Si，Nd)_2Fe_1等金属间化合物，与锌液不湿润，但合金的脆性较大，并且随着Si含量的增加，合金的脆性增大。当在Fe-Al-Si合金系中加入少量的稀土元素以后，合金的组织更致密，更细小，韧性得到了较大的改善，硬度略有升高。研制出的合金在锌液中具有良好的耐蚀性，同时该研究为进一步开发出韧性较好的耐锌蚀材料提供了理论基础。
参考文献：
[1]. 连续镀锌锌池中有效铝计算和在线测量方法研究[D]. 彭梅香. 湘潭大学. 2004
[2]. 热浸镀锌合金体系的热力学分析及应用[D]. 尹付成. 湘潭大学. 2004
[3]. 以(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(20/19)Nb(PO_4)_3为固体电解质的电化学传感器的研究[D]. 刘佳. 河北联合大学. 2012
[4]. Ti对Fe-Zn合金层生长动力学的影响及镀锌层抗粉化性能的有限元模拟[D]. 廖凯. 湘潭大学. 2009
[5]. 耐液锌腐蚀材料的研究[D]. 赵满秀. 湘潭大学. 2006
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