Zn-Bi-Fe-Ni四元系相關(guān)系的測定及Bi對鍍層組織和耐蝕性的影響.pdf

1、鋅及鋅合金主要用于熱浸鍍鋅,而熱浸鍍鋅作為一種有效的鋼鐵表面防護(hù)工藝被廣泛應(yīng)用于鋼鐵構(gòu)件的防護(hù)上。鋅浴中的合金元素的增加會導(dǎo)致鍍層組織及性能的改變。在鋅浴中添加Ni元素能有效地控制圣德林鋼的Fe-Zn反應(yīng)。另外,除了Ni元素能提高鋅浴的流動性外,還可以添加少量的Pb,但是由于Pb對環(huán)境有極大地危害,目前已經(jīng)有許多國家禁止使用含Pb的合金。所以必須盡快找到一種能替代Pb的元素。研究發(fā)現(xiàn),Bi是替代Pb加入鋅浴中用于提高鋅浴流動性的最佳替代

2、品,而且它還可以降低鋅液的表面張力,延長鍋體的使用壽命。為了深入研究Ni和Bi在鍍鋅中的協(xié)同作用,已經(jīng)有人研究了Zn-Bi-Ni三元系在450℃時的相關(guān)系,而本實(shí)驗(yàn)的研究工作是在此三元系的基礎(chǔ)上測定含93at.％Zn的Zn–Bi–Fe–Ni四元系富鋅角450℃等溫截面,為繼續(xù)研究Ni和Bi對Fe-Zn反應(yīng)的協(xié)同作用提供理論依據(jù)。
　　本實(shí)驗(yàn)采用平衡合金法,利用掃描電子顯微鏡與能譜儀(SEM-EDS)和X射線衍射儀(XRD)等手段測

3、定了含93at.%Zn的Zn–Bi–Fe–Ni四元體系富鋅角450℃等溫截面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該四元體系中有2個四相平衡區(qū)[L(Zn)+L(Bi)+T+ζ和L(Zn)+L(Bi)+T+δ–Ni],5個三相平衡區(qū)[(L(Zn)+L(Bi)+ζ,L(Zn)+L(Bi)+T,L(Zn)+L(Bi)+δ–Ni,L(Zn)+T+ζ,L(Zn)+T+δ–Ni)]和4個二相平衡區(qū)[L(Zn)+ζ,L(Zn)+T,L(Zn)+δ–Ni,L(Zn)+L(B

4、i)];L(Zn)和L(Bi)分別可以與T,ζ,δ–Ni,(T+ζ),(T+δ–Ni)和(ζ+δ–Ni)共存;實(shí)驗(yàn)中沒有發(fā)現(xiàn)新三元相的存在。
　　本工作還研究了合金元素Bi對工業(yè)純鐵熱浸鍍鋅鍍層組織及耐腐蝕性能的影響。通過在鋅浴中添加適量的Bi,采用溶劑烘干法,將試樣在450℃下浸鍍,然后采用浸泡腐蝕法和電化學(xué)腐蝕法對浸鍍后的試樣進(jìn)行耐腐蝕研究。通過SEM-EDS觀察分析各個樣品的鍍層組織,通過對比分析得出不同Bi含量和不同浸鍍時