Zn-Fe-Al-P四元系相關(guān)系的測定及磷對熱浸鋅鍍層組織的影響.pdf

1、合金化熱鍍鋅鋼板具有良好的焊接性、涂著性、耐熱性和耐腐蝕性,已廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)。但是合金化鍍鋅板在沖壓過程中,其鍍層容易出現(xiàn)粉化等缺陷,嚴(yán)重制約了我國汽車工業(yè)的發(fā)展。研究表明,鋼中存在的微量合金元素磷對鍍層合金化過程有較大的影響。為了弄清磷元素對Fe-Zn合金化反應(yīng)的作用機(jī)理,以及深入研究熱浸鍍鋅過程中磷和鋁對鍍層組織的協(xié)同作用,本論文展開了如下幾個方面的研究。
　　為了準(zhǔn)確獲得Zn-Fe-Al-P四元系富鋅角450℃等溫截面

2、相關(guān)系,本工作利用掃描電子顯微鏡、能譜分析儀和X射線衍射儀等手段,采用平衡合金法重新測定了 Zn–Al–P三元系在450℃的等溫截面相關(guān)系,得到的實驗結(jié)果與已報道的Zn–Al–P三元系的相關(guān)系完全不相同。在這一等溫截面的富鋅部分,存在3個三相平衡區(qū),即η-Zn+AlP+Zn3P2、AlP+Zn3P2+ZnP2及η-Zn+AlP+α-Al。AlP相能與所有的其他物相平衡共存,包括η-Zn、α-Al、Zn3P2和ZnP2。磷在η-Zn和α-

3、Al相中的溶解度很低,Zn在AlP相中的溶解度約為1at.％。
　　依據(jù)以上實驗結(jié)果,采用平衡合金法測定了含93at.%Zn的Zn-Fe-Al-P四元系450℃等溫截面相關(guān)系。研究結(jié)果表明:在該等溫截面上出現(xiàn)了6個四相平衡區(qū),即η-Zn+FeAl3+Fe2Al5+AlP,η-Zn+T+Fe2Al5+AlP,η-Zn+FeP+Zn3P2+AlP,η-Zn+δ+T+AlP,η-Zn+ζ+δ+AlP和η-Zn+ζ+FeP+AlP。所有的

4、合金樣品中沒有發(fā)現(xiàn)四元新相的存在。AlP相與除Fe2P之外的所有其它相共存,包括L-Zn、ζ、δ、T、Fe2Al5、FeAl3、FeP及Zn3P2。磷在ζ、T、Fe2Al5及FeAl3相中的溶解度都極小,而Zn能夠存在于所有的已知化合物中。
　　通過Zn/Fe和Zn/Fe-P固液擴(kuò)散偶實驗,發(fā)現(xiàn)鋼基體中的磷能夠延遲或者抑制Г相的形成,但促進(jìn)鍍層中ζ相的生長,且磷含量越高,ζ相的生長速度越快,類似于一般鍍鋅中的硅反應(yīng)性。