导　　师： 车淳山

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 锌及锌合金则是保护钢铁材料的重要材料之一,其拥有物理屏障保护与电化学保护结合的钢铁保护特性等众多优点,广泛应用与钢铁的保护涂层。但钢件的镀锌层在生产、运输和使用的过程容易遭到破坏,极大的影响镀锌层的保护性能及保护寿命,因此镀锌层修补技术显得尤为重要。其中镀锌层修补焊料具有与锌层相近的耐蚀性能,较长的使用寿命以及操作的便捷性,是修复镀锌层的重要技术之一。目前,虽有镀锌层修补焊料投入实际使用,但对其报道比较少。本文选定Zn、Sn、Cu和Ce低熔点合金作为修补材料的研究对象,在Sn-50Zn合金的基础上,研究Cu含量对Sn-50Zn合金的微观组织,热性能以及耐蚀性能的影响,在选定最优成分为Sn-50Zn-2Cu的基础上,研究微量Ce含量对Sn-50Zn-2Cu合金性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等测试手段研究合金以及合金腐蚀后的表面形貌、成分;采用耐驰同步热分析仪(DSC)来测量合金试样的相变过程;采用开路电位、塔菲尔极化曲线(Tafel)和电化学阻抗(EIS)等测试手段研究合金的腐蚀过程和耐蚀性能,并探讨其腐蚀机制。试验研究结果表明:1、当Cu含量低于2 wt.%时,Sn-50Zn基合金均由Zn相和Sn相组成,Cu固溶于Zn相中,当Cu含量高达3 wt.%时开始出现CuZn5金属间化合物。随着Cu含量的增加,Sn-50Zn基合金中Zn相由长条枝晶状逐渐向团簇状转变,而且晶粒大小不断减小;2、随着Cu含量的增加,Sn-50Zn基合金的共晶相的相变温度范围略微变大,但合金的熔化热在逐渐降低,即焊料的使用过程损耗更少的能量;3、Sn-50Zn基合金均在5%NaCl溶液中浸泡7天后达到腐蚀的动态平衡。在腐蚀初期以及腐蚀稳定期,Sn-50Zn基合金的耐蚀性能随着Cu含量的增加先变强,在含Cu量为2 wt.%时合金耐蚀性最佳,然后合金的耐蚀性变弱,但还是比Sn-50Zn合金强;4、Sn-50Zn基

关 键 词： 合金 锌 微观组织 热性能 耐蚀性

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