22MnB5熱成形鋼奧氏體化時熱鍍Al-10%Si鍍層組織的演化
發(fā)布時間:2018-03-22 10:23
本文選題:MnB熱成形鋼 切入點:熱鍍Al-%Si鍍層 出處:《金屬學(xué)報》2017年11期 論文類型:期刊論文
【摘要】:利用SEM觀察了22Mn B5鋼在900℃不同奧氏體化時間下,熱鍍Al-10%Si(質(zhì)量分?jǐn)?shù))鍍層的微觀組織變化情況,利用EDS和GD-OES分析了奧氏體化后熱鍍Al-10%Si鍍層的元素分布。結(jié)果表明,22Mn B5鋼奧氏體化前,熱鍍Al-10%Si鍍層主要由純Al、純Si和二者共晶反應(yīng)形成的金屬間化合物Fe_2SiAl_7組成,在Fe_2SiAl_7和鋼基體之間存在一層薄薄的由Fe2Al5和FeAl_3組成的化合物層。900℃奧氏體化后,熱鍍Al-10%Si鍍層中的三元共晶相Al+Si+t6逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿狝l-Fe-Si或二元Fe-Al金屬間化合物。奧氏體化時間為2 min時,鍍層由Fe_2SiAl_7、Fe_2Al_5和FeAl_2組成;奧氏體化時間為5 min時,鍍層由FeAl_2、Fe_2SiAl_2和Fe_5SiAl_4組成;奧氏體化時間為8 min時,鍍層由FeAl_2和Fe5Si Al4組成。由于Fe_2SiAl_2和鍍層/鋼基體界面擴(kuò)散層中Al原子的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)大于Fe原子,導(dǎo)致從鍍層向鋼基體晶界及晶粒內(nèi)擴(kuò)散并與之反應(yīng)所消耗Al原子的量遠(yuǎn)大于從鋼基體擴(kuò)散到鍍層中的Fe原子量,從鋼基體中流入到鍍層中的空位數(shù)量遠(yuǎn)大于從鍍層中流入到鋼基體中的空位數(shù)量。原子的不平衡擴(kuò)散及鍍層/鋼基體界面空位數(shù)量的富余使得擴(kuò)散反應(yīng)層與鍍層的交界區(qū)域形成了Kirkendall空洞。22MnB5鋼奧氏體化時,熱鍍Al-10%Si鍍層表面形成一層穩(wěn)定的Al_2O_3氧化膜,鍍層的高溫氧化現(xiàn)象非常有限,熱鍍Al-10%Si鍍層可以作為22MnB5鋼熱成形時的保護(hù)層。但熱鍍Al-10%Si鍍層擴(kuò)散過程中產(chǎn)生的脆性金屬間化合物因高溫塑性不足而導(dǎo)致鍍層中產(chǎn)生大量垂直于鍍層/鋼基體界面并貫穿整個鍍層的微裂紋,從而影響鍍層的防護(hù)性能。
[Abstract]:The microstructure of Al-10Si (mass fraction) coating of 22Mn B5 steel was observed by SEM under different austenitizing time at 900 鈩,
本文編號:1648235
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