Zn-Fe-Ti三元體系相關(guān)系的研究.pdf

1、熱浸鍍鋅是一種經(jīng)濟(jì)有效而廣泛應(yīng)用于鋼鐵材料防腐的工藝。但含硅鋼的熱浸鍍鋅由于圣德林效應(yīng)導(dǎo)致鍍層質(zhì)量變差,一直是個(gè)工藝技術(shù)的難題。目前常用的方法是在鋅池中加入合金元素,其中Ti是一種有效的元素。此外,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,高強(qiáng)鋼熱浸鍍鋅發(fā)展迅速。但I(xiàn)F鋼中的Ti對(duì)Fe-Zn反應(yīng)影響的作用機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
　　相圖信息對(duì)優(yōu)化材料加工工藝,指導(dǎo)合金設(shè)計(jì)具有重要作用。Zn-Fe-Ti-Si和Zn-Fe-Ti-Al四元體系的相關(guān)系研究對(duì)于

2、理解Ti對(duì)硅反應(yīng)性控制的機(jī)理,理解IF鋼熱浸鍍過(guò)程,設(shè)計(jì)相應(yīng)的浸渡合金和工藝具有重要的作用。作為系統(tǒng)研究的基礎(chǔ),在工作中實(shí)驗(yàn)測(cè)定了Zn-Fe-Ti三元系的相關(guān)系。
　　本研究工作采用平衡合金法,輔以擴(kuò)散偶法,利用掃描電子顯微鏡和能譜儀(SEM-EDS)以及X-射線衍射(XRD)等分析手段,實(shí)驗(yàn)測(cè)定了Zn-Fe-Ti三元系600℃和750℃的等溫截面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在這兩個(gè)等溫截面中,都只發(fā)現(xiàn)了3個(gè)鈦鋅化合物,分別是TiZn3、Ti

3、Zn和Ti2Zn,并且都存在三元相T相。在600℃的等溫截面中,T相與除α-Fe、Ti2Zn、α-Ti和β-Ti以外的所有相都平衡。在富鋅角實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了7個(gè)三相區(qū):T+TiZn3+η-Zn,T+TiZn+TiZn3,T+δ+η-Zn,T+δ+Γ, T+TiZn+TiFe,T+TiFe2+TiFe和T+TiFe2+Γ。根據(jù)Vassilev等提出的Ti-Zn二元相圖, TiZn7的轉(zhuǎn)變溫度為609℃,但是實(shí)驗(yàn)中并未發(fā)現(xiàn)TiZn7,故推斷TiZ

4、n7的轉(zhuǎn)變溫度低于600℃。T相的成分范圍較小較窄,但其鐵含量和鈦含量,特別是鐵含量都較450℃時(shí)高。Ti在η-Zn中的溶解度很小,幾乎為零,而其在δ和Γ中有少量的溶解度。Fe在TiZn3和TiZn中有較大的溶解度,最大溶解度分別達(dá)到了3.8at.％和8.2at.%。Zn在TiFe和TiFe2中有一定溶解度,且在TiFe2中的溶解度較TiFe中的大。在750℃的等溫截面的富鋅角,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了6個(gè)三相區(qū):T+TiZn3+η-Zn,T+TiF