摘要淋巴结疼
热浸镀Al-Zn合金镀层已广泛应用于钢铁制品的一种防腐保护。从国内外目前主要采用的钢铁制品的铝锌合金镀层产品看，55%Al-Zn-Si体系的合金镀层被证明具有良好的防腐蚀性能，特别是美国伯利恒钢铁公司开发的已商品化的55%Al-43.4%Zn-1.6%Si合金镀层防腐效果尤佳。本论文在分析文献的基础上，在前期摸索国外商品热浸镀55%Al-Zn-Si镀层的结构和制备工艺的基础上，采用自制的热浸镀装置和工艺，对Q235钢的热浸镀铝镀层和55%Al-Zn合金镀层进行了表征和电化学腐蚀性能、机理等方面的研究，并着重从钢的表面处理方式、热浸镀工艺（预热温度、浸镀温度及冷却方式等）及添加稀土元素等因素研究了镀层形貌、组成与其耐蚀性能的影响关系。主要结论如下：
1. 采用自制的热浸镀装置和工艺可以制备出合适的铝镀层及与国外商品热浸镀55%Al-Zn-Si合金镀层成分相似的产品；
2、自制的热浸镀铝锌合金镀层产品的组成、结构及形貌对其腐蚀性能有一定的影响；
3、通过电化学手段对自制的55%Al-Zn-Si镀层在3.5%NaCl腐蚀介质中的腐蚀演变规律的研究表明，55%Al-Zn-Si镀层在腐蚀过程中，表面形成的致密氧化铝保护层及Al自身的高耐腐蚀可以有效提高235钢基体的耐腐蚀性能，说明镀层的保护效果明显。
4、Q235钢的前处理方式不同，对热浸镀铝镀层的形貌和耐蚀性性能有极大的影响。在长期浸泡腐蚀实验中，冷水漂洗的钢基热浸镀铝锌镀层要比热水漂洗的钢基热浸镀铝锌镀层具有更好的耐蚀性能。
5、预热温度为640℃和650℃，浸镀温度为640℃时，镀层具有较高的耐蚀性能和较长的腐蚀寿命，过高或过低的预热温度对镀层的耐蚀性能均有不良的影响；水冷方式制备的铝锌合金镀层的耐蚀性能要明显好于空冷方式制备镀层的耐蚀性能。
6、在热浸镀工艺过程中加入一定量的稀土能有效改善热浸镀产品的结构、形貌及其腐蚀性能。适量添加稀土，能明显抑制镀层的针孔，使镀层表面更加平整光亮，耐腐蚀性能更好。预热温度为640℃，浸镀温度为630℃时，稀土添加可以使55%Al-Zn-Si镀层具有高的耐蚀性能和较长的腐蚀寿命，过高或过低的预热温度对镀层的耐蚀性能同样产生不良的影响。
关键词：热浸镀；Al-Zn合金镀层；腐蚀；电化学；
ABSTRACT
Due to the fairly good corrosion resistance, Al-Zn alloy coatings by hot-dip process have been widely ud as the protective material on steel products. The commercial Q235 steel coated with hot-dip 55 wt% Al-Zn-Si alloy has been applied for its excellent corrosion resistance in large market, especially f
or the one coated with 55%Al-43.4%Zn-1.6%Si alloy produced in Bethlehem steel company. Bad on the relative literatures and preliminary studies on the commercial products coated with 55 wt% Al-Zn-Si alloy, the relationship among morphology, composition and corrosion behavior of the hot-dip coatings along with the formation mechanism was investigated, especially focusing on the influence of the pre-treating process of steel substrate, hot-dip plating technology (preheating temperature, dipping temperature and cooling methods, etc), and the addition of rare earth elements on the morphology, composition and corrosion behavior of hot-dip 55 wt% Al-Zn-Si coatings on Q235 steel. Main conclusions are drawn finally as follows:
巴楚蘑菇1. The fabrication process developed in our prent study can produce the qualified products which has the quite similar chemical composition as the commercial abroad one.
2. The morphology, microstructure and chemical composition significantly affects the corrosion behavior of the hot-dip aluminizing coatings on Q235 steel.
3. Through electrochemical method, the corrosion test in the media of 3.5 wt% NaCl aqueous solution was carried out to indicate that the hot-dip 55%Al-Zn-Si coatings exhibited quite good anti-corrosion performance, which can be mainly ascribed to the formation of compact aluminum oxide layer and intrinsic corrosion resistance of Al metal.
4. Different pre-treating process of Q235 steel would lead to the significant effect on the morphology and corrosion resistance properties of the hot-dip coatings. It is shown in long-tern immersion tests that the hot-dip aluminizing coatings, prepared using steel substrate rind by cooling distilled water, exhibited better anti-corrosion performance than by hot one.
5. It was showed that the hot-dip 55 wt% Al-Zn-Si coatings, prepared under the dipping temperature at 640°C and the preheating temperature for 640-650 °C, exhibits excellent corrosion resistance and long cyclic life during long-term immersion tests. Too high or low preheated temperature has adver effects on the corrosion resistance for the hot-dip coating. The hot-dip coating prepared by cooling water showed higher corrosion resistance than that of the hot-dip coating cooled in air.
6. It was verified that the addition of a certain amount of rare earth elements could improve the morphology, composition and corrosion behavior of hot-dip 55 wt% Al-Zn-Si coatings on Q235 steel. The results showed that the pinhole on the surface of hot-dip coating was obviously reduced by adding rare earth elements, making the coating more uniform and smooth. The
hot-dip 55 wt% Al-Zn-Si-RE coatings, prepared under the dipping temperature at 630°C and the preheated temperature for 640°C, exhibited excellent corrosion resistance and long cyclic life during
踱来踱去的意思long-tern immersion tests. Too high or low preheating temperature has adver effects on the corrosion resistance for the hot-dip coating.
Keywords: Hot-dip; Al-Zn alloy coating; Corrosion; Electrochemical methods
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第一章文献综述 (1)
1.1引言 (1)
1.2金属腐蚀的研究方法 (1)
1.2.1非电化学腐蚀的研究方法 (1)
1.2.2 电化学腐蚀研究方法 (2)
1.2.3钢铁表面热浸镀Al-Zn镀层防腐技术的研究现状 (3)
1.3选题思路 (6)
第二章热浸镀铝镀层及其腐蚀电化学研究 (7)
2.1热浸镀设备及镀层制备工艺 (7)
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2.2镀层腐蚀实验 (7)
2.2.1腐蚀电解液的配制 (7)
站姿的基本要求2.2.2镀层腐蚀电极的制备及测试 (7)
2.3热浸镀铝镀层的制备及其腐蚀行为 (9)
2.3.1热浸镀铝镀层的制备及表征 (9)
2.3.2热浸镀铝镀层腐蚀行为研究 (11)
2.3.3热浸镀铝镀层的电化学阻抗及机理分析 (13)
2.4本章小结 (16)
第三章热浸镀铝锌合金镀层的制备及电化学腐蚀性能 (17)
3.1热浸镀Al-Zn-Si镀层的制备及表征 (17)
3.2热浸镀Al-Zn镀层的腐蚀性能研究 (21)
3.3热浸镀Al-Zn-Si镀层的腐蚀演变过程及机理分析 (25)
3.4本章小结 (28)
第四章稀土对热浸镀Al-Zn合金镀层及其腐蚀电化学行为的影响 (30)
4.1引言 (30)
4.2稀土对制备热浸镀Al-Zn镀层的影响 (30)
4.3稀土对热浸镀Al-Zn镀层腐蚀性能的影响 (33)
4.4稀土对热浸镀Al- Zn合金镀层腐蚀过程的影响 (35)
4.5本章小结 (37)
第五章结论 (38)
参考文献 (39)
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第一章文献综述
1.1引言
金属因受到周围环境介质的化学或电化学作用而引起的变质或破坏的过程就是金属的腐蚀。腐蚀问题遍及每个国家的国民经济和建设的各个方面，金属的腐蚀带来的损失是巨大的。据统计，全世界每年因腐蚀而报废的金属量相当于金属年产量的1/4~1/3，有些发达国家为解决腐蚀问题每年的费用就会占国民经济的2~4%，而且还呈逐年增加的趋势[1]。例如，美国1995年因腐蚀问题的经济损失高达3000亿美元，平均每人每年腐蚀损失费用超过1100美元。我国也不例外，1995年的腐蚀损失约占国民生产总值的4%，2004年更是高达5000多亿元，远远大于自然灾害和各类事故损失的总和。因此，金属的腐蚀与防护问题一直伴随着金属的使用过程，金属的防腐技术一直是世界各国科技工作者竞相开展的重大研究课题。根据估算，如果能充分利用先进的防腐新技术、新工艺、新材料和新设备，我国每年至少可以减少腐蚀损失的30%（约1500亿元），占GDP的1~1.5%[2]。
1.2金属腐蚀的研究方法
金属的腐蚀普遍发生在酸性、中性和碱性介质中，腐蚀分类方法较多。按腐蚀机理来分，它可分为电化学腐蚀和非电化学腐蚀（如物理腐蚀、化学腐蚀）；按腐蚀的形态，又可分为全面腐蚀和局部腐蚀两类。在众多的实际腐蚀失效事例中，局部腐蚀所占的比例往往比全面腐蚀要大的多，而且由于在局
部腐蚀过程中，阳极溶解往往集中在局部位置上，导致腐蚀发展的很快，危害程度非常严重，故更受重视。
不管是哪一种类型的腐蚀，所有的研究基本上都集中在酸性或中性介质的环境下，很多著名的腐蚀学家都在酸性或中性介质的环境下研究过金属的局部腐蚀，如Evens、Vhlig、Hoar、Fantana等都在这方面进行过详细的研究。而对于碱性介质来说，研究则相对较少，这主要也是因为碱性介质条件对铁基的碳钢或不锈钢来说具有钝化作用；近年来由于大气和海洋中污染物的增多，全世界的腐蚀损失也日益趋于严重，因此对于金属材料在大气和海洋中的防腐问题在国际上也日益受到重视。
1.2.1非电化学腐蚀的研究方法
目前，非电化学腐蚀的研究方法主要包括在自然条件下的大气曝露腐蚀试验和室内加速腐蚀试验。大气暴露实验是研究大气条件下金属腐蚀最常用的方法，其目的是获得户外或室内自然大气环境下的腐蚀特征与数据，研究材料在不同环境下的主要影响因素和腐蚀规律，选择该环境下材料的合适防护措施，为制定室内加速实验方法，提供对比数据，判定加速实验方法的可行性[3,4]。该方法的优点是能反映现场实际情况，所得数据直观、可靠，可以估算自然环境下金属的腐蚀寿命，为合理选材、有效设计和制定产品防护标准提供依据。缺点是实验周期长，工本高。为了克服大气暴露试验周期长等方面的缺点，大部分的研究工作者选择室内加速实验研究。其目的是评价金属的耐蚀性能以及寻找与大气暴露试
