Zn-Nd體系的熱力學(xué)優(yōu)化及Zn基合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立.pdf

1、熱浸鍍鋅是一種應(yīng)用廣泛的提高鋼制件耐腐蝕性能的工藝。合金元素是影響鍍層質(zhì)量的至關(guān)重要的因素。通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算來(lái)研究鋅合金體系的相平衡關(guān)系和熱力學(xué)性質(zhì)，從而對(duì)熱浸鍍鋅生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制，這對(duì)于提高鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化鍍鋅工藝參數(shù)和促進(jìn)鍍鋅工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
　　 本工作利用Therm-Calc軟件包對(duì)Zn-Nd體系進(jìn)行了熱力學(xué)評(píng)估，得到了一套自洽的熱力學(xué)模型參數(shù)。該體系共含有NdZn、NdZn2、NdZn3、Nd3Zn11

2、、Nd13Zn58、Nd3Zn22、Nd2Zn17和NdZn11八個(gè)化合物。在評(píng)估過(guò)程中這些化合物均處理為化學(xué)計(jì)量比化合物。計(jì)算得到的相圖與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。計(jì)算得到的化合物的形成焓分別為：-34.58、-35.73、-33.46、-31.73、-30.22、-26.78和-24.50 kJ/mol，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
　　 合金元素是影響鍍層質(zhì)量的重要因素。在熱浸鍍鋅過(guò)程中，一方面為提高鍍層質(zhì)量，常常會(huì)在鋅池中加入一些合金元

3、素，如鋁、鉍、銅、硅、鎳、鎂、錳、銻、錫、鈦等。另一方面，鋼板中的合金元素在浸鍍過(guò)程中也會(huì)溶入到鋅池中。這些合金元素會(huì)改變Fe-Zn反應(yīng)，影響鍍層質(zhì)量。通過(guò)研究這些合金元素與鋅的反應(yīng)，可以更好的研究合金元素對(duì)鍍層質(zhì)量的影響機(jī)理。因此，本工作建立了鋅基合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。鋅基熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立對(duì)指導(dǎo)熱鍍工藝、提高鍍層質(zhì)量是大有幫助的。
　　 本工作收集了大量有關(guān)鋅基合金體系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，并利用Therm-Calc軟件，初步建立了鋅基

4、合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)共包含有16個(gè)三元系：Zn-Fe-Si、Zn-Fe-Ni、Zn-Fe-Al、Zn-Al-Cu、Zn-Al-Si、Zn-Al-Sn、Zn-Al-Mg、Zn-Cu-Mg、Zn-Mg-Y、Zn-Al-Y、Zn-Cu-Mn、Zn-Ca-Sr、Zn-Mg-Sr、Zn-Sn-Ti、Zn-Pb-Cu、Zn-Sn-Cu、Zn-In-Sn；和10個(gè)二元系：Zn-Au、Zn-Bi、Zn-Ca、Zn-Ce、Zn-Co、Zn-Cr、Z