材料对液态锌的耐腐蚀性研究

材料对液态锌的耐腐蚀性研究

一、材料的耐液态锌腐蚀研究(论文文献综述)

刘雪晴[1](2020)在《合金元素M(M=Ni、Cr、Y)对Co-Si金属间化合物耐锌液腐蚀性的影响》文中进行了进一步梳理热浸镀锌作为延缓金属材料腐蚀最经济有效的工艺之一,为我国国民经济的发展起着促进推动作用,但热镀锌生产线上的设备长时间受到熔融锌的腐蚀,导致设备失效,也是至今为止的一大难题,因此研制出一种耐蚀性和力学性能兼优的整体耐熔融锌腐蚀材料成为该领域的热点。本文以Co-Si金属间化合物为基体,加入适当比例的Ni、Cr、Y元素,经过460℃锌液静态腐蚀实验,使用扫描电镜(SEM)观察铸态合金基体和腐蚀界面的显微组织,利用X射线衍射技术(XRD)分析相组成,通过能谱仪(EDS)分析各相的化学成分,使用深度法研究其耐腐蚀性,使用显微硬度法评价材料的韧脆性。研究结果表明:CoSi和CoSi2均与锌液不发生相互反应,在460℃与550℃锌液中均表现出良好的耐蚀性能。Co2Si极易与锌液发生反应,形成由CoSi相和Co Zn13相构成周期层片型结构。CoSi2与锌液不发生反应,具有优异的耐锌液腐蚀性能,但其本质脆性阻碍了该材料的广泛应用。Ni元素和Y元素改善了合金基体的塑韧性,净化晶界、提高晶界间的结合力,使其在经受长时间腐蚀后所产生的裂纹更少,从而减缓了锌液的腐蚀,合金的耐锌液腐蚀性能有一定程度的提高。当Ni元素含量为12.83wt.%,Y元素含量为1.06wt.%时,CoSi2基体上析出团状的CoSi相,合金硬度值为1187HV,与CoSi2相比,硬度提高460HV左右。12.38wt.%Ni-1.06wt.%Y-CoSi2合金在460℃锌液长时间的腐蚀过程中,表现出最佳的耐蚀性能,腐蚀速率为0.33μm/h,其耐蚀性是1Cr18Ni9Ti的46倍,316L不锈钢的12倍。金属间化合物Co2Si具有良好的塑韧性,但极易与锌发生反应,耐蚀性较差。通过以塑韧性较好的Co2Si为基体,固定Y元素的含量为0.50wt.%,添加不同含量的Cr元素,改善其耐蚀性。结果表明,Cr元素含量为10.81wt.%时,合金具有最好的耐锌液腐蚀性能,在460℃锌液中腐蚀24h时,其腐蚀速率为6.13μm/h,相较于腐蚀速率为10.32μm/h的Co2Si来说,有明显降低;添加Cr元素后,反应层减薄、合金基体损失量减少、腐蚀速率降低,增强了基体的耐蚀性。Cr元素作用的主要机理是,在腐蚀过程中Cr元素优先从基体向腐蚀界面扩散,偏聚在CoSi相的一侧,阻碍了锌液的扩散。

付沙沙,马胜强,马胜超,王嘉琪,吕萍,陈翰韬,邢建东[2](2020)在《液态金属腐蚀研究进展》文中研究指明低熔点液态金属的应用十分广泛,涉及核工业、热浸镀、压铸工业等,近年来更是在液态金属电池、计算机技术、生物靶向给药等多个领域得到迅猛发展。而液态金属带来的腐蚀与流动空化损伤问题不容小觑,是当前制约各个行业高速发展的重要原因之一。综述了工业领域中各类液态金属腐蚀的进展以及液态金属空化腐蚀近况,并讨论了液态金属腐蚀的主要机理和防护对策。

席艳君,刘泳俊[3](2018)在《沉没辊基础件的熔融锌液腐蚀研究现状》文中认为根据近些年国内外耐锌腐蚀的研究成果,将耐锌腐蚀方法分为两大类:自身耐锌腐蚀材料和表面改性处理。自身耐锌腐蚀材料主要集中在Fe-Cr-Mn、Fe-B、Ti Al Nb等材料上,表面处理主要集中在WC-Co、Mo B-Co Cr、陶瓷等涂层上。两种方法都获得一定的研究成果,但也有一些不足。自身耐锌腐蚀材料的耐熔锌腐蚀虽有改善,但在液锌中也只是延缓了腐蚀速度,最终仍然会腐蚀失效。表面涂层耐蚀性相对较好,但是在锌液中仍然会发生裂纹腐蚀,并且涂层和基体之间的物理匹配性较差,脆性较大,工件的轻微碰撞很容易造成涂层的脱落,加速工件的腐蚀,不宜用于实际生产。充分利用陶瓷耐腐蚀、耐高温、硬度高的优点,以及金属室温强度好、延展性好的优点,开发陶瓷金属复合涂层,可能会成为下一步沉没辊基础件熔融锌液腐蚀研究的主要方向。

徐若瑜,卢德宏,贺小刚,熊艳春,蒋业华[4](2013)在《锌锭模表面铬硼合金化的抗腐蚀性和机理》文中研究指明采用铸渗方法制备出以灰铸铁为基材,以铬铁和硼铁作为合金化表面层的材料。通过失重法、金相分析、SEM和EDS等手段研究了该材料表面的耐锌液腐蚀性能,探讨了其腐蚀机理。结果表明,合金化表面的Cr是以高铬碳化物的形式块状分布在莱氏体基体上,Cr的存在使铁锌合金δ相的稳定性提高,且铁锌扩散受到阻挡;莱氏体对锌液基本不润湿,降低了锌液对基体的润湿能力。以上两个因素共同作用,使得铬铁硼铁合金化表面的耐液态锌腐蚀性能得到很大提高,其抗锌液腐蚀的能力比灰铸铁提高了8倍。

杜安,马瑞娜,温鸣,范永哲,曹晓明[5](2010)在《金属间化合物Fe2B在液态锌中的腐蚀机制》文中研究指明利用扫描电镜、电子探针以及X射线研究了Fe2B的微观组织及被液态锌腐蚀后的界面形貌及化学组成,并运用固体与分子经验电子理论(EET)建立了Fe2B的价电子结构,对腐蚀过程中的反应扩散机制进行了合理的分析.结果表明:Fe2B在液态锌中的腐蚀机制以反应扩散为主;首先液态Zn原子扩散到Fe2B固体表面,然后沿能量较高的晶界进入Fe2B基体;Zn原子在Fe2B晶格中有限固溶,引起了Fe2B晶格畸变,同时在热应力作用下,Fe2B基体产生大量裂纹,液态锌沿着裂纹扩展方向渗入;当晶格畸变达到极限时,Fe原子周围的化学键全部断裂,Fe成为"自由"原子;"自由"的Fe原子与周围的Zn原子发生反应,生成Fe-Zn化合物;化合物从基体上剥落下来,漂移到液态锌中;Fe原子成为"自由"原子需要的能量越高,材料的耐腐蚀性能越好.

曾红杰,张来启,张少杰,林均品,陈国良[6](2010)在《耐液锌腐蚀涂层的研究现状》文中指出工业连续热浸镀锌生产线上,沉没辊、轴承等部件受到锌液的强烈腐蚀。耐液锌腐蚀涂层能够保护其免受液锌腐蚀的破坏。现有的耐液锌腐蚀涂层如金属涂层、金属陶瓷涂层、氧化物陶瓷涂层等耐液锌腐蚀寿命短、材质脆、易脱落,无法为部件提供有效保护。本文回顾了液锌对铁基合金的腐蚀机理,综述了耐液锌腐蚀涂层的研究现状。同时,文章指出了发展新型涂层材料和制备技术是未来耐液锌腐蚀涂层发展的一个必然趋势。

樊自栓[7](2010)在《熔融锌对热镀锌沉没辊的浸蚀机理及对策》文中进行了进一步梳理简要综述了热镀锌带钢生产线沉没辊的工作情况及腐蚀机理,对国内外耐液锌腐蚀的材料以及表面防护技术作了较为详细的介绍,指出热喷涂涂层可以有效地减缓锌的腐蚀,并且耐高温无机封孔剂可大大提高热喷涂层耐液锌腐蚀性能,并提出了未来沉没辊耐液锌腐蚀的研究方向。

张志彬,阎殿然,何继宁,李莎,王师[8](2010)在《国内外耐液态锌腐蚀材料的研究现状》文中提出针对熔锌锅内加热器套管材料问题,根据近些年国内外对耐液锌腐蚀材料的研究成果,可将耐锌蚀材料分为采用自身耐蚀的材料或利用金属表面处理技术提高耐蚀性两大类。由于熔融锌几乎对所有的金属都能产生强烈的腐蚀,所以整体金属材料的耐熔融锌腐蚀性较差;无机材料和粉末冶金材料虽然都具有较强的耐熔融锌腐蚀性,但是其脆性大,制备成本高昂,在实际生产中的应用受到限制。因此采用金属表面处理方法提高耐熔融锌腐蚀性将成为今后的研究重点。诸如热喷涂、渗硼法、表面涂覆等表面处理技术,均可以在保持原有金属特性的基础上提高材料表面的耐锌蚀性。最后指出了今后耐熔融锌腐蚀材料的研究发展方向。

李永梅[9](2009)在《耐熔锌腐蚀材料价电子结构的研究》文中研究说明金属间化合物具有抗氧化、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优良性能,是高温结构材料的理想选择。本文研究了金属间化合物Fe-Al系、Fe-Si系及Fe2B在460℃锌液中的腐蚀性能,相同条件下与工业纯铁做了比照,进而探讨了锌液对金属间化合物的腐蚀机理。同时运用固体与分子经验电子理论计算了FexM的价电子结构,找到了键间结合强度对材料腐蚀性能的影响规律。研究结果表明:工业纯铁在锌液中放置5h6h后,腐蚀严重,生成大量锌渣,而金属间化合物在锌液中放置24h后生成锌渣量依然很少。计算发现,金属间化合物在锌液中腐蚀速率远低于工业纯铁在锌液中的腐蚀速率,FeSi、FeSi2和Fe2B在锌液中腐蚀速率明显低于其它合金。合金在锌液中的腐蚀产物主要是Fe-Zn化合物,腐蚀机制以反应扩散为主。本文在价电子结构信息的基础上计算了金属间化合物FexM晶体结构中两原子间键的结合强度,即键能。文中定义Q为FexM晶胞中Fe原子周围全部键的键能,QA为FexM晶胞中连接Fe原子的键中最强健的键能。发现:Q越大,材料在锌液中越稳定,QA越大,材料在锌液中发生反应腐蚀所需克服的“势垒”越大。得出结论——Q、QA数值越大,化合物FexM在锌液中的耐腐蚀性能越好,且当FexM中的Q、QA值分别在1671.92 kJ·mol-1和219.74 kJ·mol-1附近或高于这些值时,材料在锌液中难以腐蚀。

赵磊,阎殿然,何继宁,刘英凯,朱琳[10](2008)在《耐液锌腐蚀材料的研究进展》文中研究说明实现热镀锌内加热的关键因素是解决材料的耐液锌腐蚀问题。介绍了当前耐液锌腐蚀研究的现状,重点研究了目前常用的几种耐锌蚀材料,分析对比了其优缺点。探讨了用等离子喷涂陶瓷涂层耐液锌腐蚀的可行性,认为等离子喷涂耐液锌腐蚀陶瓷涂层在工业生产应用中有着光明的前景。

二、材料的耐液态锌腐蚀研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、材料的耐液态锌腐蚀研究(论文提纲范文)

(1)合金元素M(M=Ni、Cr、Y)对Co-Si金属间化合物耐锌液腐蚀性的影响(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 钢铁材料热浸镀锌的防护及意义
    1.2 热浸镀锌概况
        1.2.1 热浸镀锌工业现状
        1.2.2 热浸镀锌工业生产中存在的问题
    1.3 材料腐蚀机理的研究现状
        1.3.1 液态金属腐蚀理论
        1.3.2 液态锌对金属腐蚀机制的研究
        1.3.3 影响金属材料在锌液中的腐蚀速率的因素
        1.3.4 提高材料耐锌液腐蚀性能的途径
    1.4 耐锌液腐蚀材料的研究现状
        1.4.1 表面改性材料的研究
        1.4.2 整体材料的研究
    1.5 本课题研究目标及研究内容
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验材料与设备
    2.2 合金样品的熔炼及制备
    2.3 合金耐锌液腐蚀性能的研究
        2.3.1 腐蚀速率的测定方法
        2.3.2 腐蚀实验方法
    2.4 铸态合金及其腐蚀界面组织分析
        2.4.1 光学显微镜分析
        2.4.2 扫描电子显微镜-能谱仪分析
        2.4.3 X射线衍射分析
    2.5 合金的力学性能测试
第3章 Co-Si金属间化合物耐锌液腐蚀性能的研究
    3.1 合金的配制
    3.2 实验结果及分析讨论
        3.2.1 CoSi/CoSi_2/Co_2Si合金经锌液腐蚀后的宏观形貌
        3.2.2 CoSi/锌液界面反应层的组织及成分分析
        3.2.3 CoSi_2/锌液界面反应层的组织及成分分析
        3.2.4 Co_2Si/锌液界面反应层的组织及成分分析
        3.2.5 CoSi/CoSi_2/Co_2Si合金在锌液中的腐蚀速率
        3.2.6 CoSi/CoSi_2/Co_2Si合金的力学性能测试
        3.2.7 CoSi/CoSi_2/Co_2Si合金腐蚀机理的探讨
    3.3 本章小结
第4章 Ni、Y元素对CoSi_2耐锌液腐蚀性能的影响
    4.1 合金的配制
    4.2 实验结果及分析讨论
        4.2.1 Ni和 Y元素对CoSi_2显微组织的影响
        4.2.2 Ni-Y-CoSi_2合金经锌液腐蚀后的宏观形貌
        4.2.3 Ni-Y-CoSi_2合金/锌液界面反应层的组织及成分分析
        4.2.4 Ni-Y-CoSi_2合金在锌液中的腐蚀速率
        4.2.5 Ni-Y-CoSi_2合金的力学性能测试
        4.2.6 Ni-Y-CoSi_2合金耐锌液腐蚀机理的探讨
    4.3 本章小结
第5章 Cr、Y元素对Co_2Si耐锌液腐蚀性能的影响
    5.1 合金的配制
    5.2 实验结果及分析讨论
        5.2.1 Cr和Y元素对Co_2Si显微组织的影响
        5.2.2 Cr-Y-Co_2Si合金经锌液腐蚀后的宏观形貌
        5.2.3 Cr-Y-Co_2Si合金/锌液界面反应层组织及成分分析
        5.2.4 Cr-Y-Co_2Si合金在460℃锌液中的腐蚀速率
        5.2.5 Cr-Y-Co_2Si合金耐锌液腐蚀性能机理的探讨
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术论文

(2)液态金属腐蚀研究进展(论文提纲范文)

1 工业中各类液态金属的腐蚀
    1.1 熔融碱金属(Na、K、Li)
    1.2 熔融铅
    1.3 熔融铝
    1.4 熔融锌
2 液态金属空化腐蚀
3 液态金属腐蚀损伤的防护对策
4 结语

(3)沉没辊基础件的熔融锌液腐蚀研究现状(论文提纲范文)

1 自身耐锌腐蚀材料
2 表面改性处理
3 沉没辊材料研究的后续建议

(4)锌锭模表面铬硼合金化的抗腐蚀性和机理(论文提纲范文)

1 实验材料与方法
2 实验结果与分析
    2.1 试样金相组织
    2.2 试样耐锌液腐蚀性能
    2.3 液态锌对灰铸铁的腐蚀机理
    2.4 铬硼合金化层的腐蚀机理
3 结论

(5)金属间化合物Fe2B在液态锌中的腐蚀机制(论文提纲范文)

1 实验方法
2 实验结果
    2.1 金属间化合物Fe2B的显微组织
    2.2 Fe2B在液态锌中的腐蚀速率
    2.3 腐蚀形貌及EDS分析
    2.4 腐蚀产物的XRD分析
3 EET理论及键能计算
    3.1 晶体结构键络与价电子结构、键能
    3.2 反应扩散的EET理论分析
4 结论

(7)熔融锌对热镀锌沉没辊的浸蚀机理及对策(论文提纲范文)

1 熔融锌对沉没辊的浸蚀机理
2 耐液锌浸蚀材料
    2.1 难熔金属
    2.2 金属间化合物
    2.3 无机非金属材料
3 表面技术
    3.1 渗镀法
    3.2 热喷焊
    3.3 热喷涂
    3.4 表面釉层及涂敷层
4 超音速火焰喷涂WC/Co涂层
    4.1 WC/Co涂层
    4.2 WC/Co涂层的封孔
5 未来发展展望

(9)耐熔锌腐蚀材料价电子结构的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    §1-1 本课题的研究背景及现状
        1-1-1 熔锌腐蚀的研究背景
        1-1-2 耐熔锌腐蚀技术的研究现状
    §1-2 金属间化合物的发展及应用
    §1-3 固体与分子经验电子理论
        1-3-1 电子理论的发展
        1-3-2 固体与分子经验电子理论的基本概念
        1-3-3 固体与分子经验电子理论基本假设
        1-3-4 键距差(BLD)法
        1-3-5 固体与分子经验电子理论的应用
    §1-4 本课题的研究内容及意义
        1-4-1 研究内容
        1-4-2 研究意义
第二章 研究步骤、方法及实验设备
    §2-1 研究步骤
    §2-2 价电子结构计算
    §2-3 试样制备
        2-3-1 原料配比
        2-3-2 制备试样
    § 2-4 锌液腐蚀实验
    § 2-5 微观检测分析
        2-5-1 X -射线衍射分析
        2-5-2 电子扫描显微分析及能谱分析
第三章 金属间化合物FexM 价电子结构的计算
    §3-1 FexM 的晶体结构
        3-1-1 FeAl 及Fe_3Al 的晶体结构
        3-1-2 Fe_3Si、FeSi 及FeSi_2 的晶体结构
        3-1-3 Fe_2B 的晶体结构
    §3-2 FexM 的实验键距及等同键数
    §3-3 FexM 中各元素原子杂化状态
    §3-4 金属间化合物FexM 的价电子结构
第四章 金属间化合物FexM 在锌液中的腐蚀机制
    §4-1 Fe_3Al、FeAl 金属间化合物在锌液中的腐蚀
        4-1-1 合金相组织
        4-1-2 合金在锌液中的腐蚀
        4-1-3 腐蚀界面层形貌及EDS 分析
        4-1-4 Fe_3Al 在锌液中的腐蚀产物
        4-1-5 FeAl、Fe_3Al 化合物在锌液中腐蚀机制
    §4-2 Fe-Si 系金属间化合物在锌液中的腐蚀
        4-2-1 合金相组织
        4-2-2 Fe_3Si 在锌液中的腐蚀界面层形貌及成分分析
        4-2-3 Fe_3Si 在锌液中的腐蚀产物
        4-2-4 Fe_3Si 在液锌中的腐蚀机制
        4-2-5 Cr、B 元素对Fe_3Si 合金在锌液中腐蚀性的影响
        4-2-6 FeSi、FeSi_2 在锌液中的腐蚀
    § 4-3 Fe_2B 金属间化合物在锌液中的腐蚀
        4-3-1 Fe_2B 相组织
        4-3-2 Fe_2B 在锌液中的腐蚀
        4-3-3 腐蚀形貌及EDS 分析
        4-3-4 腐蚀产物的XRD 分析
        4-3-5 Fe_2B 在锌液中腐蚀机制
    § 4-4 本章小结
第五章 价电子结构对金属间化合物FexM 腐蚀性能的影响
    §5-1 金属间化合物FexM 在锌液中的腐蚀性能
        5-1-1 FexM 在锌液中的腐蚀速率
        5-1-2 金属间化合物在锌液中腐蚀模型
    §5-2 价电子结构对FexM 腐蚀性能的影响
        5-2-1 Q 对腐蚀性能的影响
        5-2-2 QA 对腐蚀性能的影响
    §5-3 本章小结
第六章 结论
参考文献
附录A
附录B
致谢
攻读学位期间所取得的相关科研成果

(10)耐液锌腐蚀材料的研究进展(论文提纲范文)

0 概 述
1 耐液态锌腐蚀材料现状
    1.1 整体耐熔锌腐蚀材料在热镀锌中的应用
    1.2 金属表面处理耐锌蚀材料在热镀锌中的应用
        1.2.1 渗金属层和涂料涂层的研究
        1.2.2 喷涂涂层耐熔锌腐蚀的研究
2 等离子喷涂陶瓷涂层耐液锌腐蚀的研究
    2.1 等离子喷涂陶瓷涂层耐液锌腐蚀的理论研究
    2.2 等离子喷涂陶瓷涂层的结构设计
3 结束语

四、材料的耐液态锌腐蚀研究(论文参考文献)

  • [1]合金元素M(M=Ni、Cr、Y)对Co-Si金属间化合物耐锌液腐蚀性的影响[D]. 刘雪晴. 湘潭大学, 2020(02)
  • [2]液态金属腐蚀研究进展[J]. 付沙沙,马胜强,马胜超,王嘉琪,吕萍,陈翰韬,邢建东. 中国铸造装备与技术, 2020(04)
  • [3]沉没辊基础件的熔融锌液腐蚀研究现状[J]. 席艳君,刘泳俊. 表面技术, 2018(08)
  • [4]锌锭模表面铬硼合金化的抗腐蚀性和机理[J]. 徐若瑜,卢德宏,贺小刚,熊艳春,蒋业华. 热加工工艺, 2013(14)
  • [5]金属间化合物Fe2B在液态锌中的腐蚀机制[J]. 杜安,马瑞娜,温鸣,范永哲,曹晓明. 天津大学学报, 2010(07)
  • [6]耐液锌腐蚀涂层的研究现状[J]. 曾红杰,张来启,张少杰,林均品,陈国良. 金属热处理, 2010(06)
  • [7]熔融锌对热镀锌沉没辊的浸蚀机理及对策[J]. 樊自栓. 热喷涂技术, 2010(01)
  • [8]国内外耐液态锌腐蚀材料的研究现状[J]. 张志彬,阎殿然,何继宁,李莎,王师. 腐蚀与防护, 2010(01)
  • [9]耐熔锌腐蚀材料价电子结构的研究[D]. 李永梅. 河北工业大学, 2009(12)
  • [10]耐液锌腐蚀材料的研究进展[J]. 赵磊,阎殿然,何继宁,刘英凯,朱琳. 材料保护, 2008(05)

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材料对液态锌的耐腐蚀性研究
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