Zn–V–Sb三元系相平衡的研究.pdf

1、熱浸鍍鋅工藝是一種常見的技術(shù)，它主要用來提高鋼鐵材料的抗腐蝕能力。通過在鋅池中，加入合金元素能夠影響鍍層組織和表面質(zhì)量。在傳統(tǒng)的鋅池中，元素釩(V)是一種有效的添加元素，用來控制含硅(Si)鋼的硅反應(yīng)性。在早期的熱浸鍍鋅工藝中，元素鉛(Pb)添加到鋅池中，能夠提高熔融鋅的流動性，同時還能夠在鍍層表面形成“鋅花”。然而，目前在鍍鋅中添加含鉛的合金元素(盡管技術(shù)非常的嫻熟，但是鉛對環(huán)境和人體都是有害的)已經(jīng)被禁止了。因此，尋找一種用來代替鉛

2、的元素是一項非常重要的任務(wù)。值得注意到的是，在鋅池中，銻比鉛具有更好的效果，原因是它不僅與鉛在鋅池中功能相似，而且還能夠起到細化晶粒和減少鋅渣的作用。為了更好地了解釩和銻在熱浸鍍鋅中的相互協(xié)同作用，有必要對Zn–Fe–V–Sb四元相圖及其熱力學(xué)性質(zhì)進行深入的研究，以便于指導(dǎo)熱浸鍍鋅的生產(chǎn)。到目前為止，還未發(fā)現(xiàn) Zn–V–Sb三元系相關(guān)的研究信息，因此研究Zn–V–Sb三元系具有非常重要的意義。
　　本文通過使用掃描電子顯微鏡-能譜

3、儀、X射線衍射儀和光學(xué)顯微鏡，實驗測定了Zn–V–Sb相圖的450、600和800 ℃這三個等溫截面。在該體系中發(fā)現(xiàn)了一個三元新相(VZnSb)，該三元新相在450和600 ℃這兩個溫度下穩(wěn)定存在，但在800 ℃這個溫度下已經(jīng)消失；此新相在450 ℃溫度下能與Sb3Zn4、V3Sb、SbZn、Sb2Zn3和Liq.達到平衡。在450 ℃等溫截面中共存在12個三相區(qū)，即α-Sb+VSb2+SbZn，VSb2+VSb+SbZn，VSb+V3

4、Sb+SbZn，V3Sb+VZnSb+SbZn， Sb3Zn4+VZnSb+SbZn，Liq.+VZnSb+Sb2Zn3，Liq.+V3Sb+VZnSb，Liq.+V3Sb+VZn3，V3Sb+VZn3+α-V，V3Sb2+VSb+V3Sb，V4Zn5+VZn3+α-V和Sb3Zn4+VZnSb+Sb2Zn3；同時，在600 ℃存在8個三相區(qū)，即Liq.+α-Sb+VSb2，Liq.+V3Sb2+VSb2，Liq.+VZnSb+V3Sb

5、2，Liq.+VZnSb+V3Sb，Liq.+V3Sb+VZn3， V4Zn5+V3Sb+α-V，V3Sb+V3Sb2+VZnSb和V3Sb+VZn3+V4Zn5。在800 ℃中共存在4個三相區(qū)，即Liq.+VSb2+V5Sb4，Liq.+V3Sb2+V5Sb4，Liq.+V3Sb+V3Sb2和Liq.+V3Sb+α-V；鋅在V3Sb和V3Sb2中的溶解度較大，隨著溫度的升高而降低；銻在VZn3和V4Zn5中的溶解度幾乎為零；釩在Sb2