本文選題：相圖 + Fe-Al-Zr��； 參考：《湘潭大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鋼鐵腐蝕不僅給國民經(jīng)濟(jì)造成了巨大損失,還嚴(yán)重危害著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。熱浸鍍是最直接有效的鋼鐵表面防護(hù)技術(shù)之一,其中Galvalume鍍層由于具有良好的耐蝕性、高溫抗氧化性和外觀裝飾性而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。但是,在Galvalume鍍層的生產(chǎn)過程中,仍然存在金屬間化合物層厚度過厚、熔池中底渣過多、鍍層表面鋅花不均的問題。因此,本研究試圖通過向熔池中添加不同含量的Si、Zr元素抑制55%Al-Zn鍍層中Fe-Al金屬間化合物層的生長、減薄鍍層金屬間化合物層的厚度。本工作圍繞Fe-Al-Zr三元系600°C相關(guān)系及Si、Zr對(duì)熱浸鍍鋁鋅鍍層組織和生長動(dòng)力學(xué)的影響展開了研究。研究成果對(duì)于開發(fā)新型鋁鋅合金具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義和一定的應(yīng)用價(jià)值。采用平衡合金法,結(jié)合光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡-能譜儀和X射線衍射分析測試技術(shù),實(shí)驗(yàn)確定了Fe-Al-Zr三元系600°C等溫截面。在該等溫截面中存在25個(gè)三相區(qū),實(shí)驗(yàn)確定了19個(gè)三相區(qū),分別為Zr3Fe+α-Zr+τ2,Zr3Fe+ZrFe2+τ2,Zr3Al+α-Zr+τ2,Zr3Al+Zr2Al+τ2,Zr3Al2+Zr2Al+τ2,Zr3Al2+λ1+τ2,FeAl+λ1+τ1,Fe Al+FeAl2+τ1,FeAl2+Fe2Al5+τ1,Fe2Al5+FeAl3+τ1,λ2+τ1+τ3,λ2+ZrAl3+τ3,τ1+ZrAl3+τ3,ZrAl3+FeAl3+τ1,ZrAl3+FeAl3+α-Al,ZrFe2+FeAl+α-Fe,Zr3Al2+Zr4Al3+λ2,Zr2Al3+ZrAl+λ2和Zr2Al3+ZrAl2+λ2;其它的六個(gè)三相區(qū)ZrFe2+FeAl+λ1,ZrFe2+τ2+λ1,λ2+τ1+λ1,Zr3Al2+λ1+λ2,ZrAl2+ZrAl3+τ3和ZrAl+Zr4Al3+λ2能夠被推出。Zr幾乎不溶于Fe-Al金屬間化合物,Fe在ZrAl2和Zr3Al2中的最大溶解度分別為10.54和1.76 at.%,在其它Zr-Al金屬間化合物的溶解度不大于1.00 at.%,Al在Zr3Fe的最大溶解度為2.09 at.%;在該等溫截面中發(fā)現(xiàn)了5個(gè)三元化合物,即λ1、λ2、τ1、τ2和τ3。通過烘干溶劑法熱浸鍍實(shí)驗(yàn),應(yīng)用掃描電鏡/能譜儀,分析了在Q235鋼熱浸鍍55%Al-Zn過程中,熔池中Si、Zr含量和不同溫度對(duì)鋁鋅鍍層組織及生長動(dòng)力學(xué)的影響。研究表明:在55%Al-Zn熔池中單獨(dú)加入Zr元素時(shí),Zr并不能直接抑制Fe-Al反應(yīng)。但是當(dāng)Si、Zr元素協(xié)同加入時(shí),Zr可以促進(jìn)τ5相的形成,從而抑制Fe-Al界面反應(yīng),降低金屬間化合物層的厚度。隨著55 wt.%Al-Zn-0.1wt.%Zr熔池中Si含量的不斷增加,鍍層金屬間化合物的形成順序由FeAl3→τ5→Fe2Al5(0.6~1.6 wt.%Si)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?→FeAl3→Fe2Al5(2.6 wt.%Si),再轉(zhuǎn)變?yōu)棣?→Fe2Al5(3.6 wt.%Si)。且當(dāng)熔池中Si含量越多,金屬間化合物層的厚度越薄。當(dāng)在熔池中加入1.6Si-0.1Zr(wt.%)時(shí),鍍層的生長速率時(shí)間指數(shù)n值最低,為0.5879,此時(shí)鍍層的金屬間化合物層的生長主要受擴(kuò)散控制。浸鍍溫度越高,鍍層Fe-Al金屬間化合物層的厚度越厚。因此,最佳浸鍍溫度為600°C。
[Abstract]:Steel corrosion not only caused huge losses to the national economy, but also endangers the safety of people's life and property. Hot dip steel surface protection technology is one of the most direct and effective one, because Galvalume coating has good corrosion resistance, high temperature oxidation resistance and decorative properties and is widely used in various fields. However, in the production process of Galvalume the coating, there is still the intermetallic compound layer thickness is too thick, too much slag in the molten pool, the coating surface spangle uniformly. Therefore, this study attempts to add different content to the weld pool in Si, Zr elements in 55%Al-Zn coating Fe-Al inhibited the growth of intermetallic compound layer, thin metal coating between the thickness of compound layer. This work around the Fe-Al-Zr three series 600 ~ C phase relation and Si, effects of Zr on coating microstructure of hot-dip aluminum zinc and growth kinetics were studied. The research results for 寮，

本文編號(hào)：1765961