D0I:10.13374/i.i8sn1001-t53.2010.04.008 第32卷第4期 北京科技大学学报 Vol 32 No 4 2010年4月 Journal of Un iversity of Science and Technology Beijing Apr 2010 热浸镀锌钢板镀层织构与耐蚀性 师绍广陈冷张清辉 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要用X射线衍射和动电位扫描方法研究了热浸镀锌钢板镀层织构、相分布和耐蚀性的关系：实验结果表明，镀锌层中 纯锌相的主要织构组分为{0002基面织构，当镀锌层厚度增加时，纯锌相中{0002基面织构密度水平增加，纯锌相自腐蚀电 位升高、腐蚀电流密度减小以及耐蚀性增加·X射线衍射分析电化学剥离后的铁锌相，结果表明，镀锌层由纯锌相和合金相组 成：电化学实验表明，镀锌层各相耐蚀性不同，合金相的耐蚀性高于纯锌相的耐蚀性，且Fε~Z合金相的耐蚀性随铁含量的增 加而增加： 关键词热浸镀锌：钢板：织构；相分布：耐蚀性 分类号TG174.641:TG115.22 Texture and corrosion resistance in hot dip galvan ized steel sheet coatings SHI Shao"guang CHEN Leng ZHANG Q ing hui School ofMaterial Science and Engineering University of Science and Technology Beijing Beijing 100083 China ABSTRACT The relationsh ips am ong textures phase distribution and corrosion resistance of hotdip galvan ized coatings were inves" tigated w ith X-ray diffraction and potentiodynan ic techniques Experinental results ind icate the major texture component of pure zinc phase in the galvanized coatings is (0002)basal texture As the thickness of the galvanized coatings increases the (0002)basal tex" ture cam ponent as well as the free corrosion potential increases the corrosion current density decreases and the corrosion resistance of the galvan ized coatings increase Xray diffraction analysis results of an electrochem ical stripping Fe-Zn phase coating show that the galvan ized coatings are composed of alby phases and pure zinc phase Electrochem ical experinents indicate the corrosion resistances of alloy phases and pure zinc phase are different the corrosion resistance of alloy phases is higher than that of pure zinc phase and the corrosion resistance of Fe-Zn alloy phase ncreases with the increase of iron content KEY WORDS hotdip galvanizing steel sheet textures phase distribution corrosion resistance 镀锌钢板因良好的耐蚀性和成形性而在很多方 的铁含量密切相关，铁含量越大，合金相的极化电阻 面得到广泛应用山.锌在大气中的耐蚀性要比钢铁 越大，耐蚀性越强0-).因此镀锌层相分布变化 强数十倍至上百倍，锌的电极电位比铁的电极电位 时，镀锌层耐蚀性也会相应地发生变化， 低，从而起到阴极保护的作用，锌在钢板表面能阻止 以往对热浸镀锌钢板镀层的耐蚀性测定采用全 钢和大气接触，因此也具有隔离保护的作用).已 浸实验，用平均腐蚀速率的方法计算整个镀锌层的 有研究表明3，镀锌层的织构和相分布都会对镀 平均腐蚀寿命不能区分镀锌层腐蚀的不同阶段，镀 锌层耐蚀性产生影响，镀锌层织构对耐蚀性的影响 层织构和相变化对耐蚀性的影响，也不能具体地分 主要是因为镀锌层晶体取向不同时会造成原子面上 析镀层耐蚀性变化的原因，本文采用电化学剥离的 原子结合能不同，低指数晶面的原子结合能较大，耐 方法对镀锌层各相逐层剥离，分析镀锌层厚度变化 蚀性能较好.合金相的耐蚀性高于纯锌相的耐蚀 对镀层各相分布和耐蚀性的影响，并分析了镀层腐 性[)，镀锌层中各合金相的耐蚀性与镀锌层中各相 蚀过程中各相的变化过程和各相耐蚀性的强弱，为 收稿日期：2009-08-18 作者简介：师绍广(198)，男，硕士研究生：陈冷(196)男，教授，博士，Email lcher@us山ed:cm第 32卷 第 4期 2010年 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．4 Ａｐｒ．2010 热浸镀锌钢板镀层织构与耐蚀性 师绍广 陈 冷 张清辉 北京科技大学材料科学与工程学院‚北京 100083 摘 要 用 Ｘ射线衍射和动电位扫描方法研究了热浸镀锌钢板镀层织构、相分布和耐蚀性的关系．实验结果表明‚镀锌层中 纯锌相的主要织构组分为｛0002｝基面织构‚当镀锌层厚度增加时‚纯锌相中｛0002｝基面织构密度水平增加‚纯锌相自腐蚀电 位升高、腐蚀电流密度减小以及耐蚀性增加．Ｘ射线衍射分析电化学剥离后的铁锌相‚结果表明‚镀锌层由纯锌相和合金相组 成；电化学实验表明‚镀锌层各相耐蚀性不同‚合金相的耐蚀性高于纯锌相的耐蚀性‚且 Ｆｅ--Ｚｎ合金相的耐蚀性随铁含量的增 加而增加． 关键词 热浸镀锌；钢板；织构；相分布；耐蚀性 分类号 ＴＧ174∙641；ＴＧ115∙22 Ｔｅｘｔｕｒｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｈｏｔ-ｄｉｐｇａｌｖａｎｉｚｅｄｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔｃｏａｔｉｎｇｓ ＳＨＩＳｈａｏ-ｇｕａｎｇ‚ＣＨＥＮＬｅｎｇ‚ＺＨＡＮＧＱｉｎｇ-ｈｕｉ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ‚ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ‚Ｂｅｉｊｉｎｇ100083‚Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｍｏｎｇｔｅｘｔｕｒｅｓ‚ｐｈａｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｈｏｔ-ｄｉｐｇａｌｖａｎｉｚｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓ- ｔｉｇａｔｅｄｗｉｔｈＸ-ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎｄｐｏｔｅｎｔｉｏｄｙｎａｍｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｅｍａｊｏｒｔｅｘｔｕｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｐｕｒｅｚｉｎｃ ｐｈａｓｅｉｎｔｈｅｇａｌｖａｎｉｚｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｉｓ｛0002｝ｂａｓａｌｔｅｘｔｕｒｅ．Ａｓｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｇａｌｖａｎｉｚｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｉｎｃｒｅａｓｅｓ‚ｔｈｅ｛0002｝ｂａｓａｌｔｅｘ- ｔｕｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｆｒｅｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｃｒｅａｓｅｓ‚ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｄｅｃｒｅａｓｅｓ‚ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆ ｔｈｅｇａｌｖａｎｉｚｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｉｎｃｒｅａｓｅ．Ｘ-ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｎｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｉｐｐｉｎｇＦｅ-Ｚｎｐｈａｓｅｃｏａｔｉｎｇｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ ｇａｌｖａｎｉｚｅｄｃｏａｔｉｎｇｓａｒｅｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆａｌｌｏｙｐｈａｓｅｓａｎｄｐｕｒｅｚｉｎｃｐｈａｓｅ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｏｆ ａｌｌｏｙｐｈａｓｅｓａｎｄｐｕｒｅｚｉｎｃｐｈａｓｅａｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ‚ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆａｌｌｏｙｐｈａｓｅｓｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐｕｒｅｚｉｎｃｐｈａｓｅ‚ａｎｄｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＦｅ-Ｚｎａｌｌｏｙｐｈａｓｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｒｏｎｃｏｎｔｅｎｔ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｈｏｔ-ｄｉｐｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ；ｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔ；ｔｅｘｔｕｒｅ；ｐｈａｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ 收稿日期：2009--08--18 作者简介：师绍广 （1984— ）‚男‚硕士研究生；陈 冷 （1964— ）‚男‚教授‚博士‚Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｃｈｅｎ＠ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ 镀锌钢板因良好的耐蚀性和成形性而在很多方 面得到广泛应用 ［1］．锌在大气中的耐蚀性要比钢铁 强数十倍至上百倍‚锌的电极电位比铁的电极电位 低‚从而起到阴极保护的作用‚锌在钢板表面能阻止 钢和大气接触‚因此也具有隔离保护的作用 ［2］．已 有研究表明 ［3--8］‚镀锌层的织构和相分布都会对镀 锌层耐蚀性产生影响‚镀锌层织构对耐蚀性的影响 主要是因为镀锌层晶体取向不同时会造成原子面上 原子结合能不同‚低指数晶面的原子结合能较大‚耐 蚀性能较好．合金相的耐蚀性高于纯锌相的耐蚀 性 ［9］‚镀锌层中各合金相的耐蚀性与镀锌层中各相 的铁含量密切相关‚铁含量越大‚合金相的极化电阻 越大‚耐蚀性越强 ［10--12］．因此镀锌层相分布变化 时‚镀锌层耐蚀性也会相应地发生变化． 以往对热浸镀锌钢板镀层的耐蚀性测定采用全 浸实验‚用平均腐蚀速率的方法计算整个镀锌层的 平均腐蚀寿命不能区分镀锌层腐蚀的不同阶段‚镀 层织构和相变化对耐蚀性的影响‚也不能具体地分 析镀层耐蚀性变化的原因．本文采用电化学剥离的 方法对镀锌层各相逐层剥离‚分析镀锌层厚度变化 对镀层各相分布和耐蚀性的影响‚并分析了镀层腐 蚀过程中各相的变化过程和各相耐蚀性的强弱‚为 DOI :10．13374／j．issn1001—053x．2010．04．008