Zn-Co-Ni三元系相平衡及Co和Ni對鍍鋅組織影響的研究.pdf

1、熱浸鍍鋅是一種有效的鋼鐵防腐技術(shù)。這些年來,盡管熱浸鍍鋅工藝快速發(fā)展,但克服含硅鋼熱浸鍍鋅時(shí)由于硅反應(yīng)性導(dǎo)致鍍層質(zhì)量變差的問題卻一直是鍍鋅行業(yè)的一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。向鋅浴中添加合金元素是一種有效抑制硅反應(yīng)性的方法。本研究圍繞鋅浴中合金元素Co和Ni對活性鋼熱浸鍍鋅鍍層的影響及相關(guān)相平衡開展了工作。
　　Zn-Co-Ni-Fe及Zn-Co-Ni-Si四元系相關(guān)系的研究對于分析Co、Ni對抑制硅反應(yīng)性的協(xié)同作用及設(shè)計(jì)新型的鋅基合金具有重要理

2、論參考價(jià)值。本工作作為系統(tǒng)研究的一部分,實(shí)驗(yàn)測定了Zn-Co-Ni三元系相關(guān)系,為Zn-Co-Ni-Fe及Zn-Co-Ni-Si四元系相關(guān)系的研究積累了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文采用平衡合金法,利用掃描電鏡-能譜儀和X射線衍射技術(shù),獲得了Zn-Co-Ni三元系600℃和450℃兩個(gè)等溫截面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在Zn-Co-Ni600℃等溫截面中存在γ+γ1+L,γ+β1+β1',α+β1+β1'3個(gè)三相區(qū)。在450℃等溫截面存在γ+γ1+γ2,γ+β1

3、+β1',α+β1+β1'3個(gè)三相區(qū)。3個(gè)連續(xù)固溶體區(qū)域α-Co/α-Ni,γ-Co5Zn21/γ-Ni4Zn22,γ2-CoZn13/δ-NiZn8存在于該三元系中。Co在β1-NiZn相中最大溶解度是16.5at.％。Ni在β1-CoZn和γ1-CoZn7.8相中的最大溶解度,分別是11.8at.%和8.1at.%。未發(fā)現(xiàn)三元新相存于在Zn-Co-Ni三元系中。實(shí)驗(yàn)獲得了Co-Zn金屬間化合物β1和γ的X射線衍射譜,經(jīng)計(jì)算得出,Co

4、-Zn化合物β1和γ都屬于立方晶系,空間群分別是P213和I4132,晶格常數(shù)分別是6.3360A和8.9412A。
　　本工作研究了鋅浴中加入合金元素Co和Ni對一般鍍鋅鍍層組織的影響,研究表明:ζ相能溶有一定量的Co和Ni,兩者的溶入都能增加Si在ζ相的溶解度;鋅浴中添加0.1wt.%Co或0.1wt.%Ni都能完全抑制Fe-0.1wt.%Si鐵硅合金浸鍍時(shí)硅反應(yīng)性的產(chǎn)生;而對于0.3wt.%Si的鐵硅合金,鋅浴中同時(shí)添加0.