保温时间对镀锌B1500HS钢镀层组织和成分的影响

发布时间：2021-10-12 13:22

　　利用扫描电镜和能谱仪研究了不同保温时间对镀锌B1500HS钢镀层组织演变规律的影响,采用X射线衍射仪验证了基体元素扩散对镀层组织的影响。结果表明:镀层厚度随保温时间的延长逐渐增加,但当保温时间延长到7 min时,镀层厚度增幅变小。Г相与α-Fe（Zn）含量随保温时间的增加而发生变化,保温时间为3 min时,镀层表面由Г相、α-Fe（Zn）相和ZnO组成,保温时间为7 min时,Г相消失。Mn元素由基体扩散至镀层表面,在不同的保温时间下分别形成了MnO₂和ZnMn₂O₄。Al元素在保温时间为7 min时聚集于混合氧化层与α-Fe（Zn）相之间,形成Al₂O₃。 

【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(10)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同保温时间冲压后的镀层XRD图

未冲压镀层只存在η相,如图1的XRD结果所示。且发现α-Fe的特征峰值,表明X射线的相互作用体积大于镀层的相互作用体积,可以用XRD分析整个镀层。图2为GI镀层在900 ℃保温不同时间冲压后的镀层横截面光学显微镜(Optical microscopy, OM)形貌。随保温时间的延长,镀层组织更为粗大,呈不规则柱状式生长。比较镀层的厚度可以发现,在加热到900 ℃保温3 min后的镀层厚度为20.76 μm,延长保温时间到5 min,镀层厚度为28.68 μm,与保温3 min相比较,镀层厚度增加。这是由于高温时抑制层被完全破坏,锌层和基体相互扩散没有阻碍,随着保温时间的增加,镀层中Fe的含量逐渐增加,涂层的厚度也随着保温时间的增加而增加[10]。由图3可知,继续延长保温时间到7 min,镀层厚度增加到30.65 μm,但增厚幅度变小。虽然整体Fe元素浓度沿界面向镀层表面方向减小,但由于保温时间的进一步延长,浓度梯度逐渐减小,Fe浓度的变化趋于缓慢,因此镀层增厚变缓[11]。为进一步分析镀层组织,对镀层在900 ℃保温不同时间冲压后的镀层横截面进行背散射电子(Backscattered electron, BSE)图像观察,如图4所示。观察图4(a)可知,镀层截面上部分出现灰黑色物质,厚度约为2 μm,区域1碳含量高达51.94%。保温时间5 min后冲压得到的镀层,其上部分的黑色物质减薄且颜色变浅,但图4(b)区域2中C含量仍高达50.91%。加热时间延长到7 min时,镀层截面最上部分发生了明显的变化。图4(c)中黑色物质消失,出现灰白色层状物质,且发生明显A、B分层。图2 在900 ℃保温不同时间冲压后的镀层横截面OM形貌

在900 ℃保温不同时间冲压后的镀层横截面OM形貌

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3432660