Al-Zn-Fe-Ce四元系600℃相关体系相平衡的研究

发布时间：2017-08-03 07:14

  本文关键词：Al-Zn-Fe-Ce四元系600℃相关体系相平衡的研究

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【摘要】：在钢铁防腐方法中,热浸镀锌是一种较为有效而方便的工艺措施。然而,随着现代工业的快速发展以及环境的恶化,人类对镀层的性能提出了更苛刻的要求,而纯锌镀层远远不能满足这些要求。因此,从上个世纪60年代开始,热浸镀锌铝合金成为了研究的热点。其中含55 wt.%Al的Galvalume合金镀层,由于其优良的综合性能,近年来得到迅速发展。但是在实际生产中,仍然存在一些问题,如熔池中的杂质影响镀层的表观质量及耐腐蚀性。在金属液中加入稀土可使其粘度大为降低,并净化金属液中的杂质,在55 wt.%Al-Zn(75at.%Al)镀液中加入一定量的稀土(Ce、La等),可望改善镀液对钢基的浸润性,从而大大提高镀层质量。为了分析Ce对Galvalume镀层组织及熔池体系的影响,本实验对Al-Zn-Fe-Ce四元系及其相关三元系的相平衡开展了研究。本工作通过平衡合金法结合扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等手段,测定了Al-Zn-Ce、Al-Fe-Ce三元系600°C等温截面的相关系以及Al-Zn-Fe-Ce四元系600°C 75 at.%Al的截面。实验结果表明,Al-Zn-Ce体系600℃等温截面中共发现了十五个三相区:γCe+AlCe3+AlCe、CeZn+AlCe+τ1、CeZn+CeZn2+τ1、CeZn2+τ1+τ2、CeZn2+CeZn3+τ2、CeZn3+Ce3Zn11+τ2、Ce3Zn11+Ce13Zn58+τ2、Ce13Zn58+CeZn5+τ2、CeZn5+Ce3Zn22+τ2、Ce3Zn22+Ce2Zn17+τ2、Ce2Zn17+CeZn11+τ2、AlCe+Al2Ce+τ2、ɑAl3Ce+ɑAl11Ce3+τ2、ɑAl11Ce3+ɑ-Al+τ2、ɑ-Al+Liq.+τ2。该截面中存在两个三元化合物τ1-AlZnCe和τ2-Al2Zn2Ce。在Al-Fe-Ce体系600℃等温截面中共发现了十五个三相区:ɑ-Al+ɑAl11Ce3+Ψ、ɑAl11Ce3+ɑAl3Ce+Ψ、ɑAl3Ce+Ψ2+Ψ、ɑAl3Ce+Al2Ce+Ψ2、Al2Ce+Ψ2+Ψ3、Al2Ce+Ψ3+Ψ4、Al2Ce+Ψ4+Ψ5、Al2Ce+AlCe+Ψ5、AlCe+Al3Ce+Ψ6、AlCe3+γCe+Ψ6、Ψ+ɑ-Al+FeAl3、Ψ+Ψ2+FeAl3、FeAl3+Ψ2+Ψ3、Fe2Al5+Ψ3+FeAl3、Fe2Al5+FeAl2+Ψ3。该截面中存在六个三元化合物Ψ-CeFe2Al10、Ψ2-CeFe2Al7、Ψ3-CeFe4Al8、Ψ5-Ce5Fe4Al6,其中Ψ4与Ψ6相有待进一步研究确认。在Al-Zn-Fe-Ce四元系600℃75at.%等温截面中共存在四个四相区:τ2+FeAl3+ɑ-Al+Liq.、τ2+FeAl3+ɑ-Al+Ψ、ɑ-Al+Ψ+τ2+ɑAl11Ce3、Ψ+τ2+ɑAl11Ce3+ɑAl3Ce。该体系中未发现四元化合物的存在。
【关键词】：热浸镀锌铝 相图测试 Al-Zn-Ce Al-Fe-Ce Al-Zn-Fe-Ce
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-11
• 第2章 文献综述11-25
• 2.1 热浸镀锌概述11-12
• 2.2 熔池中合金元素对热浸镀锌的影响12-14
• 2.2.1 熔池中Al的影响12
• 2.2.2 熔池中Ti的影响12
• 2.2.3 熔池中Mg的影响12-13
• 2.2.4 熔池中Si的影响13
• 2.2.5 熔池中稀土（RE）的影响13-14
• 2.3 相图的理论概述及主要测定方法14-15
• 2.3.1 相图的概述14
• 2.3.2 相图的建立和实验测定方法14-15
• 2.4 Al?Zn?Fe?Ce四元相图的研究现状15-23
• 2.4.1 Al-Zn二元系15
• 2.4.2 Fe-Zn二元系15-16
• 2.4.3 Zn-Ce二元系16
• 2.4.4 Al-Ce二元系16-19
• 2.4.5 Fe-Ce二元系19
• 2.4.6 Al-Fe二元系19
• 2.4.7 Al-Fe-Ce三元系19-20
• 2.4.8 Al-Zn-Fe三元系20
• 2.4.9 Al-Zn-Ce三元系20-23
• 2.4.10 Zn-Fe-Ce三元系23
• 2.5 本课题的研究意义及研究内容23-25
• 2.5.1 本课题的研究目的及意义23-24
• 2.5.2 本课题的研究内容24-25
• 第3章 实验方法及过程25-27
• 3.1 实验原材料及设备25
• 3.2 实验主要步骤25-26
• 3.3 样品制备及观察分析26-27
• 第4章 Al-Zn-Ce三元系 600℃等温截面实验测定27-41
• 4.1 Al-Zn-Ce三元系 600℃等温截面的实验测定27-40
• 4.2 本章小结40-41
• 第5章 Al-Fe-Ce三元系 600℃等温截面的实验测定41-53
• 5.1 Al-Fe-Ce三元系 600℃等温截面的实验测定41-51
• 5.2 本章小结51-53
• 第6章 Al-Zn-Fe-Ce四元系 600℃等温截面的实验测定53-63
• 6.1 Al-Zn-Fe-Ce四元系 600℃75 at.% Al的等温截面的实验测定53-61
• 6.2 本章小结61-63
• 第7章 总结与展望63-65
• 7.1 全文总结63-64
• 7.2 工作展望64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 攻读学位期间发表的论文71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 刘武明;;热镀锌生产问题解答[J];材料保护;1991年07期

2 许乔瑜;桂艳;卢锦堂;孔纲;车淳山;;热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年07期

3 陈永雄,朱子新,刘燕,徐滨士;Zn-Al合金防腐涂镀层制备技术的研究进展[J];金属热处理;2004年12期

4 韩树楷，刘_g，，施忠良;稀土对高强锌合金耐磨性和耐蚀性的影响[J];中国稀土学报;1996年01期

本文编号：613168