Zn-Al/Fe-Co-Sb四元系相平衡的研究
发布时间：2021-04-12 19:26
在现代的钢铁防腐蚀领域中,热浸镀锌得到了广泛地应用,它使得镀件获得了优良的表面镀层。但由于圣德林效应的存在,钢中含有的硅将导致镀层变得厚且灰暗,并且会降低镀层的附着力。而目前实践已经证明,在熔池中加入一些合金元素能有效改善镀层的结构与表面质量。Sb能有效促使镀件表面锌花的形成。Al能改善镀件表面的光泽,增加镀件韧性。而对于硅含量较高的钢,添加适量的Co元素,钢的硅反应性会得到有效的抑制。但是在实际的科研中,对于Al、Co、Sb和锌池之间的协同反应研究较少,因而对Zn-Al-Co-Sb、Zn-Fe-Co-Sb这两个四元体系的相平衡关系的研究就很有必要了。本课题的研究可以分为以下两个方面:（1）通过对制成的平衡合金进行SEM-EDS分析和XRD测定,从而绘制了Zn-Al-Co-Sb四元系富锌角（93 at.%）在450°C和600°C的等温截面,从图中可以看到,Zn-Al-Co-Sb四元系富锌角（93 at.%）在450°C相关系图中一共有4个四相平衡区和9个三相平衡区,而600°C相关系图中一共有3个四相平衡区和7个三相平衡区。在450°C和600°C两个相关系图中,Zn在AlCo、Al...
【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二元系相图
可以进一步分析得到热浸镀时，镀层的形成主要会依赖于过程。在开始阶段，钢件和熔融的锌液一发生反应，就会有微少表面，从而形成 α-Fe 相，但因为 Zn 在 α-Fe 相的溶解量极少，零，所以在显微组织照片中看不到它的存在。紧接着会在 Fe-Zn 相，而 δ 相则是由铁原子在 γ 相层发生扩散形成的。ζ 相的生成的铁元素，经 γ 相和 δ 相层的扩散而实现。这之后镀层表面形成图 1.2 是典型普通低碳钢在 450°C 下进行热浸镀一小时 Fe-Zn 镀
图 1.3 三种不同结构钢在 V 含量不同的锌池中浸镀 3min 后镀层的厚度（5）合金元素锑的作用锑 (Sb)，原子序数是 51，相对原子质量为 121.75，熔点为 630 °C，是带银色光泽的灰色金属。在热浸镀时，适量锑元素的加入，能有效促使镀层表层花的生成，起到细化晶粒，增加熔池内流动性的作用，并能阻止锌渣的生成而在以往的热镀锌中，为了得到锌花，会有意的加入一点铅。过饱和的铅在坩锅底部出现铅的堆积，这样就会促使锌渣进一步堆积在密度较大的铅层有利于锌渣的捞取，这样在坩埚底部就不容易造成锌渣的堆积[50]。但是近年随着环境保护观念的加强，铅对人体和环境的危害性纳入考虑范围，已经逐渐止在镀锌中加铅。更有研究显示，熔池铅元素的溶解量一旦超过 1wt.%时，会成镀层的晶间腐蚀[51]。所以采用添加锑元素来取代铅元素越来越成为趋势。在锌液中添加锑元素，不仅能在镀件表面得到我们理想的锌花，增加锌池流动性，还能与锌池中的元素发生反应[49]。比如，它还能与铝反应形成共晶
【参考文献】：
期刊论文
[1]热镀锌及锌合金技术的发展概述[J]. 黄永智,李运刚. 电镀与精饰. 2012(02)
[2]钴对含硅钢镀锌层的组织和生长动力学的影响[J]. 李发国,尹付成,苏旭平,李智. 中国有色金属学报. 2010(01)
[3]热镀锌中主要合金元素的作用及机理研究[J]. 陈新. 云南冶金. 2009(04)
[4]合金元素锑对热浸镀锌层组织的影响[J]. 朱中喜,苏旭平,尹付成,杨穗. 材料保护. 2009(08)
[5]带钢连续热镀锌工艺技术的现状[J]. 张理扬,李俊,左良. 轧钢. 2005(02)
[6]中国热镀锌技术及发展动向[J]. 陈冬,金向雷. 河北冶金. 2004(01)
[7]热镀锌钢丝助镀剂的研究[J]. 魏世丞,朱晓飞,魏绪钧. 有色矿冶. 2002(03)
[8]Effect of Rare Earth on Superplasticity of Zn-5Al Eutectic Alloy[J]. 石志强,叶以富,李世春,王焕荣,滕新营. Journal of Rare Earths. 2002(03)
[9]国外活性钢热镀锌技术研究的进展[J]. 许乔瑜,卢锦堂,陈锦虹,孔纲,刘丽霞. 材料保护. 2000(11)
[10]连续热镀锌生产工艺及现状分析[J]. 纪凤玲. 有色金属设计. 1997(01)
博士论文
[1]合金元素对热浸镀锌界面反应影响及相关相平衡研究[D]. 赵满秀.湘潭大学 2012
[2]合金元素对硅反应性的抑制作用及相关相平衡研究[D]. 吴长军.湘潭大学 2011
硕士论文
[1]Zn-Fe-Al-Sb四元系和Ni-Sb-Zn三元系相关系的研究[D]. 赵愈亮.湘潭大学 2014
[2]Zn-Al-Co-Fe四元系相平衡及相关镀层生长动力学的研究[D]. 赵琦.湘潭大学 2011
本文编号：3133852
【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二元系相图
可以进一步分析得到热浸镀时，镀层的形成主要会依赖于过程。在开始阶段，钢件和熔融的锌液一发生反应，就会有微少表面，从而形成 α-Fe 相，但因为 Zn 在 α-Fe 相的溶解量极少，零，所以在显微组织照片中看不到它的存在。紧接着会在 Fe-Zn 相，而 δ 相则是由铁原子在 γ 相层发生扩散形成的。ζ 相的生成的铁元素，经 γ 相和 δ 相层的扩散而实现。这之后镀层表面形成图 1.2 是典型普通低碳钢在 450°C 下进行热浸镀一小时 Fe-Zn 镀
图 1.3 三种不同结构钢在 V 含量不同的锌池中浸镀 3min 后镀层的厚度（5）合金元素锑的作用锑 (Sb)，原子序数是 51，相对原子质量为 121.75，熔点为 630 °C，是带银色光泽的灰色金属。在热浸镀时，适量锑元素的加入，能有效促使镀层表层花的生成，起到细化晶粒，增加熔池内流动性的作用，并能阻止锌渣的生成而在以往的热镀锌中，为了得到锌花，会有意的加入一点铅。过饱和的铅在坩锅底部出现铅的堆积，这样就会促使锌渣进一步堆积在密度较大的铅层有利于锌渣的捞取，这样在坩埚底部就不容易造成锌渣的堆积[50]。但是近年随着环境保护观念的加强，铅对人体和环境的危害性纳入考虑范围，已经逐渐止在镀锌中加铅。更有研究显示，熔池铅元素的溶解量一旦超过 1wt.%时，会成镀层的晶间腐蚀[51]。所以采用添加锑元素来取代铅元素越来越成为趋势。在锌液中添加锑元素，不仅能在镀件表面得到我们理想的锌花，增加锌池流动性，还能与锌池中的元素发生反应[49]。比如，它还能与铝反应形成共晶
【参考文献】：
期刊论文
[1]热镀锌及锌合金技术的发展概述[J]. 黄永智,李运刚. 电镀与精饰. 2012(02)
[2]钴对含硅钢镀锌层的组织和生长动力学的影响[J]. 李发国,尹付成,苏旭平,李智. 中国有色金属学报. 2010(01)
[3]热镀锌中主要合金元素的作用及机理研究[J]. 陈新. 云南冶金. 2009(04)
[4]合金元素锑对热浸镀锌层组织的影响[J]. 朱中喜,苏旭平,尹付成,杨穗. 材料保护. 2009(08)
[5]带钢连续热镀锌工艺技术的现状[J]. 张理扬,李俊,左良. 轧钢. 2005(02)
[6]中国热镀锌技术及发展动向[J]. 陈冬,金向雷. 河北冶金. 2004(01)
[7]热镀锌钢丝助镀剂的研究[J]. 魏世丞,朱晓飞,魏绪钧. 有色矿冶. 2002(03)
[8]Effect of Rare Earth on Superplasticity of Zn-5Al Eutectic Alloy[J]. 石志强,叶以富,李世春,王焕荣,滕新营. Journal of Rare Earths. 2002(03)
[9]国外活性钢热镀锌技术研究的进展[J]. 许乔瑜,卢锦堂,陈锦虹,孔纲,刘丽霞. 材料保护. 2000(11)
[10]连续热镀锌生产工艺及现状分析[J]. 纪凤玲. 有色金属设计. 1997(01)
博士论文
[1]合金元素对热浸镀锌界面反应影响及相关相平衡研究[D]. 赵满秀.湘潭大学 2012
[2]合金元素对硅反应性的抑制作用及相关相平衡研究[D]. 吴长军.湘潭大学 2011
硕士论文
[1]Zn-Fe-Al-Sb四元系和Ni-Sb-Zn三元系相关系的研究[D]. 赵愈亮.湘潭大学 2014
[2]Zn-Al-Co-Fe四元系相平衡及相关镀层生长动力学的研究[D]. 赵琦.湘潭大学 2011
本文编号：3133852
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