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热浸镀锌铝合金镀层是工业上大量使用的金属镀层,进一步优化合金成分,开发新的锌铝合金镀层很有必要。本文应用电化学腐蚀技术、中性盐雾实验、扫描电镜、能谱仪、金相显微镜和X射线衍射仪等手段,研究了合金元素和冷却方式对锌铝合金镀层组织及耐腐蚀性能的影响,开发了一种耐腐蚀性能优良的低铝合金镀层(Zn-30%Al-1.1%Si-1.0%Mg-0.3%La)。通过实验研究与分析得到以下研究结果:(1)当硅含量在0.5%1.5%时,随着硅含量的增加,Zn-40%Al-Si合金镀层凝固组织中的铝硅共晶组织增多、镀层晶粒细化,镀层的耐腐蚀性连续增强;当硅含量达到2.0%时,浸镀时镀件会出现漏镀缺陷;当硅的量增加到3%时,镀层凝固组织中出现块状的初生硅。X射线衍射分析证实,镀层的主要腐蚀产物是Zn5(OH)8Cl.H2O。(2)铁基在550℃的Zn-30%Al-1.1%Si和Zn-40%Al-1.1%Si合金液中热浸镀时,热浸镀180s后,反应区域相的种类不再变化,生成的相的次序为:基体/(Fe2Al5+τ1)/FeAl3/τ5C。随着反应时间延长,τ5C相破裂,以致液相开始进入FeAl3相,使得液相消耗FeAl3相和Fe2Al5中的铁以及基体通过Fe2Al5相扩散出来的铁,促进FeAl3相与τ5C相的生长,使得金属间化合物层厚度增长加快。由于富硅的τ1相在Fe2Al5相与FeAl3相的界面上富集以及Fe2Al5中固溶的硅的作用,抑制了铝在Fe2Al5相中的扩散,所以Fe2Al5相生长缓慢。(3)热浸镀Zn-30%Al-1.1%Si-1.0%Mg镀层的最佳的助镀温度为90℃,干燥时间为20s;最佳助镀剂为100ml水中加入ZnCl2(23g),NH4Cl (27g),SnCl2(5g),K2ZrF6(12g)的水溶液;K2ZrF6能有效地破坏熔池表面氧化物,使得镀层表面更加光滑,缩短干燥时间,有效地消除漏镀缺陷;Zn-30%Al-1.1%Si-1.0%Mg-0.3%La镀层的耐腐蚀性能优于Galvalume镀层。(4)当锌铝合金中的铝含量小于23%时,随铝含量的增加,锌铝合金的耐蚀性下降;铝含量在23%的锌铝合金的耐蚀性最差;当铝含量大于23%时,随铝含量的增加,锌铝合金的耐蚀性增加。冷却方式对铝含量在17~29%之间的锌铝合金的耐蚀性影响较大,主要是因为在该铝含量区间析出的初晶相的成分与后结晶出的共晶相成分相差很大引起的。对于铝含量小于17%和大于29%的锌铝合金,冷却方式对其耐腐蚀性能的影响不大。