Zn-Al-Fe-Ti體系相關系的測定.pdf

1、在鋼鐵防腐方法中,熱浸鍍是一種較為有效而方便的工藝措施。Galvalume是熱浸鍍鋅鋁的鍍層之一,近些年發(fā)展尤其迅猛,有逐步取代鍍純鋅的趨勢,但是由于該鍍層過厚、底渣過多等諸多問題而阻礙了它的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),在該合金中添加Ti元素可以起到抑制Galvalume鍍層厚度、減少底渣的作用。為了理解Ti的作用機理及優(yōu)化設計含Ti的鋅鋁合金,本工作實驗測定了Zn-Al-Ti三元系600℃等溫截面和Zn-Al-Fe-Ti四元系600℃等溫四面體7

2、5at.％Al的截面,并用CALPHAD方法計算了Zn-Al-Ti三元體系的相關系。但Zn-Ti二元系相圖尚有不完善之處,故本工作重新評估和優(yōu)化了該二元相圖。
　　在優(yōu)化Zn-Ti二元系過程中,設定TiZn7和TiZn8實質(zhì)是Ti3Zn22結構,TiZn15是TiZn16結構,且在TiZn3與TiZn16之間除Ti3Zn22外沒有其它相存在。計算結果表明,Ti3Zn22的轉變溫度大約593℃左右,在600℃下(誤差±5℃)應不存在

3、Ti3Zn22相。
　　本工作利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡與能譜儀(SEM-EDS)及X射線衍射儀(XRD)等方法測定了Zn-Al-Ti三元系600℃等溫截面和Zn-Al-Fe-Ti四元系600℃等溫四面體75at.%Al的截面。
　　實驗結果表明, Zn-Al-Ti三元系600℃等溫截面包含有七個三相區(qū):TiAl3+T1+α-Al,η-Zn+T1+α-Al,η-Zn+T1+TiZn3, TiZn+T1+TiZn3, T2

4、+T1+TiZn3, T2+T1+Ti3Al, TiAl3+T1+TiAl;在600℃溫度下發(fā)現(xiàn)了T1和T2相,T1相能與除了Ti2Zn、α-Ti外所有相共存,T1相的范圍很寬,Zn、Al在T1相中溶解度較高其中Ti的含量為22.85～30%;T2僅與T1、Ti3Al和TiZn形成平衡。在本實驗數(shù)據(jù)基礎上,對Zn-Al-Ti三元體系進行了外推計算。計算結果與實驗基本吻合。
　　Zn-Al-Fe-Ti四元系600℃等溫四面體75at

5、.%Al的截面中,包含兩個四相區(qū)T1+TiAl3+FeAl3+α-Al,T1+η-Zn+FeAl3+α-Al;五個三相區(qū):T1+η-Zn+α-Al,T1+TiAl3+α-Al,T1+FeAl3+α-Al,η-Zn+FeAl3+α-Al,TiAl3+FeAl3+α-Al;三個兩相區(qū):T1+α-Al,FeAl3+α-Al,FeAl3+TiAl3。T1相可以與該截面中的其它三相共存。
　　本工作采用Rietveld方法對T1相的晶體結構