Co、Ti对热浸镀锌镀层组织的影响及相关相平衡研究
发布时间：2020-12-27 22:06
经过镀锌后的钢铁材料因具有良好的耐腐蚀性能而被广泛应用于各个领域。Si元素常常作为一种脱氧剂或强化元素被加入到钢材中,然而,含硅活性钢在热镀锌时会发生硅反应性,导致镀层过厚、镀层与基体的粘附性降低,这严重阻碍了热浸镀锌行业的发展。通过向锌池中添加合金元素能有效抑制硅反应性。锌浴中添加0.02 wt.%Ti,可起到抑制硅反应性的作用。当锌浴中添加0.075 wt.%Co时,Q235钢的硅反应性完全受到抑制。本工作围绕Co-Ti-Zn三元系的相关系及Co、Ti协同作用对镀锌层组织的影响展开了研究。研究成果对于丰富锌基合金数据库及开发新型Zn-Co-M系镀锌合金具有重要的指导作用。本工作采用平衡合金法,结合光学显微镜、扫描电镜-能谱仪和X射线衍射仪等测试技术,对Co-Ti-Zn三元系450℃和600℃等温截面进行了实验测定。在450℃等温截面中确定了11个三相区,分别为:L-Zn+γ2+γ1,L-Zn+γ1+TiZn16,γ1+Ti3Zn22
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-Zn二元相图富Zn角[16]
图 1.3 热镀锌镀层组织[17] 1.3 可知，从基体到最外层依次镀层组织为：Γ、Γ1、δ、ζ、η。的 Fe-Zn 金属间化合物相关参数如表 1.1 所示。表 1.1 热浸镀锌镀层中各相层参数化学式 硬度 (HV) 密度/(g/cm3) 晶格类型 参Fe 104 7.60 体心立方Fe3Zn10326 7.36 体心立方Fe5Zn21500 - 面心立方FeZn10358 7.25 六方FeZn13200 7.18 单斜Zn 52 7.14 密排六方Γ 相，化学表达式为 Fe3Zn10，晶体类型为体心立方。温度为 7 ɑ-Fe 发生包晶反应，即：L+ɑ-Fe→Γ。当热浸镀温度为 450
图 1.4 根据硅当量修订的 Sandelin 曲线[26]2 Zn-Fe-Si 三元相图Zn-Fe-Si 三元系是研究 Si 元素对热浸镀锌影响的重要理论基础。Koste行了 Zn-Fe-Si 三元相图实验研究，Koster 报道的相图仅包含三个化合 Γ 相，且没有测定 Si 在其中的溶解度，因而不能用来解释硅反应性。[31]认为 FeSi 相不能与 ζ 相平衡共存。Su 等人[32]通过实验对 Zn-Fe-Si 三了热力学优化，Zn-Fe-Si 三元系富锌角相关系如图 1.5 所示。据研究结FeSi 相能与 ζ 相达到平衡，δ 相不能与液相共存。Si 几乎不溶于 ζ 和 和 Γ1中的溶解度分别为 1 at.%和 0.3 at.%[5]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]合金化时间对热镀锌IF钢板镀层相结构的影响[J]. 李守华,卢淋,江海涛,陈家泳. 金属热处理. 2015(11)
[2]铈元素对热浸Zn-Ce合金镀层显微组织的影响[J]. 桂艳,栾向伟. 电镀与精饰. 2015(05)
[3]Ni和Ti协同作用对Q235钢热镀锌层组织性能的影响研究[J]. 覃海英. 热加工工艺. 2014(10)
[4]热镀锌液中铝含量对镀层合金化后耐蚀性能的影响[J]. 郭大伟,袁训华,林源,岳崇锋,江社明,顾宝珊,张启富. 材料保护. 2014(05)
[5]钢材热浸镀锌层的相结构及其形成机制[J]. 邵大伟,贺志荣,张永宏,何应. 热加工工艺. 2012(20)
[6]锌浴中Ni、Co对高含Si钢热浸镀锌层厚度及组织的影响[J]. 陈晋. 金属热处理. 2012(02)
[7]Zr,Co,Ni,V微合金化对含硅结构钢热浸镀锌性能的影响[J]. 吴长军,苏旭平,王建华,王鑫铭,涂浩. 材料热处理学报. 2012(01)
[8]钛和铈对热浸锌镀层组织与耐蚀性能的影响[J]. 许乔瑜,李燕. 电镀与涂饰. 2011(08)
[9]稀土在热镀锌行业中的应用及发展[J]. 熊俊波,郭云香. 装备制造技术. 2010(10)
[10]稀土元素在热镀锌中的应用及研究进展[J]. 王少龙,康立伟,田惟维,张忱. 新技术新工艺. 2010(06)
博士论文
[1]硅反应性及合金元素对热浸镀锌影响的研究[D]. 李智.中南大学 2008
[2]Sandelin效应机理及其抑制方法研究[D]. 车淳山.华南理工大学 2005
硕士论文
[1]Ti对含硅钢Fe-Zn反应的抑制作用及Zn-Fe-Si-Ti体系相关系的研究[D]. 何朋非.湘潭大学 2012
[2]钢铁高温（520-600℃）热浸镀锌的研究[D]. 刘仁彬.华南理工大学 2011
[3]Zn-Ti-Si三元系450℃等温截面及X（Ni,Ti）3Si/Zn周期层片结构研究[D]. 刘书沛.湘潭大学 2011
[4]Gd-Co-Ti三元系合金相图500℃等温截面[D]. 杜花伟.广西大学 2011
[5]Zn-Co-Si三元体系相关系的研究[D]. 李晓琴.湘潭大学 2010
[6]浸镀温度和浸镀时间对热浸镀锌镀层组织的影响[D]. 彭碧草.湘潭大学 2007
本文编号：2942577
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-Zn二元相图富Zn角[16]
图 1.3 热镀锌镀层组织[17] 1.3 可知，从基体到最外层依次镀层组织为：Γ、Γ1、δ、ζ、η。的 Fe-Zn 金属间化合物相关参数如表 1.1 所示。表 1.1 热浸镀锌镀层中各相层参数化学式 硬度 (HV) 密度/(g/cm3) 晶格类型 参Fe 104 7.60 体心立方Fe3Zn10326 7.36 体心立方Fe5Zn21500 - 面心立方FeZn10358 7.25 六方FeZn13200 7.18 单斜Zn 52 7.14 密排六方Γ 相，化学表达式为 Fe3Zn10，晶体类型为体心立方。温度为 7 ɑ-Fe 发生包晶反应，即：L+ɑ-Fe→Γ。当热浸镀温度为 450
图 1.4 根据硅当量修订的 Sandelin 曲线[26]2 Zn-Fe-Si 三元相图Zn-Fe-Si 三元系是研究 Si 元素对热浸镀锌影响的重要理论基础。Koste行了 Zn-Fe-Si 三元相图实验研究，Koster 报道的相图仅包含三个化合 Γ 相，且没有测定 Si 在其中的溶解度，因而不能用来解释硅反应性。[31]认为 FeSi 相不能与 ζ 相平衡共存。Su 等人[32]通过实验对 Zn-Fe-Si 三了热力学优化，Zn-Fe-Si 三元系富锌角相关系如图 1.5 所示。据研究结FeSi 相能与 ζ 相达到平衡，δ 相不能与液相共存。Si 几乎不溶于 ζ 和 和 Γ1中的溶解度分别为 1 at.%和 0.3 at.%[5]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]合金化时间对热镀锌IF钢板镀层相结构的影响[J]. 李守华,卢淋,江海涛,陈家泳. 金属热处理. 2015(11)
[2]铈元素对热浸Zn-Ce合金镀层显微组织的影响[J]. 桂艳,栾向伟. 电镀与精饰. 2015(05)
[3]Ni和Ti协同作用对Q235钢热镀锌层组织性能的影响研究[J]. 覃海英. 热加工工艺. 2014(10)
[4]热镀锌液中铝含量对镀层合金化后耐蚀性能的影响[J]. 郭大伟,袁训华,林源,岳崇锋,江社明,顾宝珊,张启富. 材料保护. 2014(05)
[5]钢材热浸镀锌层的相结构及其形成机制[J]. 邵大伟,贺志荣,张永宏,何应. 热加工工艺. 2012(20)
[6]锌浴中Ni、Co对高含Si钢热浸镀锌层厚度及组织的影响[J]. 陈晋. 金属热处理. 2012(02)
[7]Zr,Co,Ni,V微合金化对含硅结构钢热浸镀锌性能的影响[J]. 吴长军,苏旭平,王建华,王鑫铭,涂浩. 材料热处理学报. 2012(01)
[8]钛和铈对热浸锌镀层组织与耐蚀性能的影响[J]. 许乔瑜,李燕. 电镀与涂饰. 2011(08)
[9]稀土在热镀锌行业中的应用及发展[J]. 熊俊波,郭云香. 装备制造技术. 2010(10)
[10]稀土元素在热镀锌中的应用及研究进展[J]. 王少龙,康立伟,田惟维,张忱. 新技术新工艺. 2010(06)
博士论文
[1]硅反应性及合金元素对热浸镀锌影响的研究[D]. 李智.中南大学 2008
[2]Sandelin效应机理及其抑制方法研究[D]. 车淳山.华南理工大学 2005
硕士论文
[1]Ti对含硅钢Fe-Zn反应的抑制作用及Zn-Fe-Si-Ti体系相关系的研究[D]. 何朋非.湘潭大学 2012
[2]钢铁高温（520-600℃）热浸镀锌的研究[D]. 刘仁彬.华南理工大学 2011
[3]Zn-Ti-Si三元系450℃等温截面及X（Ni,Ti）3Si/Zn周期层片结构研究[D]. 刘书沛.湘潭大学 2011
[4]Gd-Co-Ti三元系合金相图500℃等温截面[D]. 杜花伟.广西大学 2011
[5]Zn-Co-Si三元体系相关系的研究[D]. 李晓琴.湘潭大学 2010
[6]浸镀温度和浸镀时间对热浸镀锌镀层组织的影响[D]. 彭碧草.湘潭大学 2007
本文编号：2942577
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