含鈮高強(qiáng)鋼熱鍍鋅體系相平衡及鍍層組織研究.pdf

1、熱浸鍍鋅技術(shù)大量應(yīng)用于鋼件的防腐,高強(qiáng)鋼連續(xù)鍍鋅板由于其高的抗腐蝕性、成形性和可焊性被廣泛應(yīng)用于在汽車、家電和建筑等行業(yè)。然而,高強(qiáng)鋼板的可鍍性惡化、粉化和其它缺陷容易發(fā)生。要很好的弄清這些現(xiàn)象,找到改善高強(qiáng)鋼連續(xù)鍍鋅質(zhì)量方法,研究基板和鋅鍋化學(xué)成分組成的體系熱力學(xué)性質(zhì)與界面反應(yīng)是很有必要。高強(qiáng)鋼中一般都含有鈮,此外還會(huì)添加硅、磷、鈦、錳等固溶強(qiáng)化元素。這些元素的加入不僅影響著原板表面組織結(jié)構(gòu)和晶界活性,而且影響到鍍鋅性能及合金化鍍層的

2、相結(jié)構(gòu)。
　　本文運(yùn)用相圖技術(shù)、擴(kuò)散偶技術(shù)及熱浸鍍鋅等方法,利用光學(xué)顯微鏡、SEM、EDS、WDS系統(tǒng)地研究了鈮對熱浸鍍鋅組織的影響;對硅和磷的作用進(jìn)行了相關(guān)的基礎(chǔ)研究,并對Zn-Nb二元系及Zn-Al-P三元體系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化。
　　實(shí)驗(yàn)測試了與Zn-Al-Fe-Nb體系相關(guān)的Zn-Fe-Nb三元系450℃、600℃等溫截面及Zn-Al-Nb和Al-Fe-Nb二個(gè)三元系的450℃等溫截面,得到了這三個(gè)體系在熱浸鍍鋅溫度下

3、的相平衡關(guān)系。在Zn-Fe-Nb三元系450℃和600℃等溫截面的富鋅部分,分別存在8個(gè)和7個(gè)三相平衡,兩個(gè)溫度下均發(fā)現(xiàn)了新的三元相T,鈮在液鋅以及4個(gè)Zn-Fe化合物中的溶解度都非常低,隨著溫度的提高,鋅在ε中的溶解度有所提高;在Zn-Al-Nb三元系450℃等溫截面的富鋅部分存在5個(gè)三相平衡;Al-Fe-Nb三元系的450℃等溫截面富鋁部分包含有6個(gè)三相平衡區(qū),鋁在ε中的溶解度高達(dá)45.8at.％,鈮在Fe-Al化合物中的溶解度極低

4、。
　　Zn-Fe-Si三元系560℃等溫截面富鋅角共存在五個(gè)三相平衡,隨著溫度的升高,硅在δ相中的溶解度降低,在Γ相中的溶解度略有升高;鐵在η-Zn相中的溶解度比在450℃時(shí)大,并隨著硅在η-Zn相中溶解度的增加而下降。
　　通過研究Zn/Fe及Zn/Fe-Nb液固擴(kuò)散偶中鋅-鐵金屬間化合物的生長,明確了鈮對金屬間化合物生長規(guī)律的影響。鋼基中的鈮能有效降低擴(kuò)散層的厚度,當(dāng)鈮含量大于0.1wt.%時(shí),擴(kuò)散層組織連續(xù)、均勻、致