Zn-Fe-Si-Al四元體系富鋅角450℃等溫截面的測定及高溫鍍鋅組織的研究.pdf

1、熱浸鍍鋅是提高鋼鐵抗腐蝕性能的一種主要方法。隨著現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，Si被作為鋼鐵冶煉過程中的鎮(zhèn)靜劑及鋼鐵中的強(qiáng)化元素而加入到鋼鐵中。然而當(dāng)鋼鐵中含有一定量的Si時，會由于硅的反應(yīng)性而降低鍍層的性能。抑制含Si鋼的反應(yīng)性的常用方法之一是往鋅池中加入合金元素。在連續(xù)鍍鋅中，Al是鋅池中最常加入的合金元素。鋅池中加入Al后，在熱浸鍍鋅過程中Al會優(yōu)先與Fe反應(yīng)而形成抑制層，抑制Fe，Zn反應(yīng)。同時，Al的加入對連續(xù)鍍鋅鋼板的合金化過程也有著

2、重要的影響。另一種抑制Si的反應(yīng)性的方法是高溫鍍鋅，通過將鍍鋅溫度提高到540°C，Si的反應(yīng)性被抑制，結(jié)果獲得的鍍層較薄而且規(guī)則，同時鍍層的外觀質(zhì)量得到改善。 本工作綜合使用金相技術(shù)，SEM-EDS等手段測定了93at. ％ Zn-Fe-Al-Si四元系450°C等溫截面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該截面中有十個四相平衡出現(xiàn)，τ1，τ23和τ三個Fe-Al-Si三元相在這一體系中出現(xiàn)，并且Zn在其中的溶解度都較低。該截面中沒有四元相出現(xiàn)。

3、研究發(fā)現(xiàn)FeSi能與這一等成分截面中的FeSi2，Si，η-Zn，τ1，ζ和τ等大多數(shù)相處于平衡。Al在FeSi中的最大溶解度可達(dá)到17.04 at. ％，而在FeSi2中的溶解度卻很低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在液相中FeSi，F(xiàn)eSi2和Si可以達(dá)到平衡。Fe-Zn-Al三元相T（Fe8Al6Zn86）能與η-Zn，F(xiàn)e2Al5和τ1 取得平衡。 本工作對高溫?zé)峤冧\的鍍層組織進(jìn)行了研究。通過研究發(fā)現(xiàn)10＃鋼在高溫下進(jìn)行浸鍍時沒有ζ層出

4、現(xiàn)。鍍層主要由δ層，δ+η-Zn兩相層組成。富鋅的δ相在鍍鋅過程中在相變應(yīng)力作用下發(fā)生破裂，最終導(dǎo)致diffuse-δ層形成。富鐵的δ層連續(xù)且組織致密。隨著鋼中的Si含量增加，鍍層中diffuse-δ層的δ相變碎同時富鐵的δ層變薄。在各個Si含量的硅鐵及10＃鋼的鍍層中都有微裂紋出現(xiàn)。通過對微裂紋的觀察，推導(dǎo)出微裂紋的形成過程：微裂紋在δ+η-Zn 層的空隙處形成后，繼續(xù)將δ+η-Zn 層中的空隙聯(lián)結(jié)起來使得裂紋進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)這些微裂紋到