【摘要】：23 wt.%Al-Zn(即42 at.%Al)合金鍍層因其優(yōu)異的綜合性能而被鍍鋅工作者所關(guān)注。但是,在實(shí)際生產(chǎn)中仍然存在金屬間化合物層較脆易產(chǎn)生裂紋且鍍層過(guò)厚等問題,而限制了它的廣泛應(yīng)用。稀土元素在金屬材料中具有凈化、除氣、除雜、細(xì)化晶粒、強(qiáng)化基體和改善性能等作用。在23 wt.%Al-Zn熔池中添加一定含量的稀土Ce,可望改善鍍層性能,提高鍍層質(zhì)量。為此,本工作主要圍繞合金元素Ce對(duì)熱浸鍍鋁鋅鍍層的影響及相關(guān)相關(guān)系展開研究,研究成果對(duì)于豐富鋁鋅基合金數(shù)據(jù)庫(kù)及開發(fā)新型含稀土鋁鋅合金具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義和一定的應(yīng)用價(jià)值。本工作運(yùn)用平衡合金法,結(jié)合掃描電鏡-能譜儀(SEM-EDS)和X射線衍射(XRD)等分析方法,實(shí)驗(yàn)測(cè)定了540℃下Al-Zn-Ce、Al-Fe-Ce三元系的相關(guān)系,以及Al-Zn-Ce-Fe四元系42 at.%Al等溫截面。研究結(jié)果如下:1)540℃Al-Zn-Ce(42 at.%Al)三元系等溫截面中存在4個(gè)三相平衡區(qū)和一個(gè)三元化合物τ2;2)實(shí)驗(yàn)獲得了540℃Al-Fe-Ce(0~66 at.%Al)三元系等溫截面中的10個(gè)三相區(qū),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及相關(guān)二元系推測(cè)還存在2個(gè)三相區(qū)。該等溫截面發(fā)現(xiàn)了3個(gè)三元化合物Ψ1、Ψ2、Ψ3,并初步得到了Ψ3的成分(23.2~24.7 at.%Al、42.5~43.9at.%Fe和32.1~33.9at.%Ce)及X衍射圖譜;3)Al-Zn-Ce-Fe四元系540℃42 at.%Al等溫截面中共發(fā)現(xiàn)9個(gè)四相區(qū),分別為:τ2+ɑ-Al+FeAl3+Liq.、Ψ1+τ2+FeAl3+Liq、FeAl3+Fe2Al5+Ψ1+Liq.、FeAl3+Fe17Ce2+τ2+CeZn2、FeAl3+Al2Ce+τ2+CeZn2、Al2Ce+Fe17Ce2+Ψ1+τ2、FeAl3+Ψ1+Fe17Ce2+τ2、FeAl+Fe2Al5+Ψ1+Liq.、Ce2Zn17+FeAl3+ɑ-Al+Liq.,以及8個(gè)三相區(qū)。該體系中未發(fā)現(xiàn)四元化合物,而Al-Zn-Ce三元化合物τ2和Al-Fe-Ce三元化合物Ψ1均在該等溫截面中存在。采用烘干溶劑法熱浸鍍實(shí)驗(yàn),并借助掃描電鏡以及能譜分析儀,研究了合金元素Ce以及浸鍍時(shí)間對(duì)鋁鋅鍍層的表觀質(zhì)量、組織以及生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的影響。研究結(jié)果表明,23 wt.%Al-Zn熔池中加入適量的Ce元素可以減少鋅瘤,提高鍍層表面光亮度和平整度,從而改善鍍件的表觀質(zhì)量;Ce的加入不會(huì)改變鍍層的組織結(jié)構(gòu),但是能夠縮短Fe-Al合金層形成的孕育期;Q235鋼在23 wt.%Al-Zn熔池中浸鍍時(shí),Fe-Al合金層的生長(zhǎng)受界面反應(yīng)控制,當(dāng)鋁鋅熔池中添加Ce元素后,生長(zhǎng)速率指數(shù)呈下降趨勢(shì),合金層的生長(zhǎng)受界面和擴(kuò)散反應(yīng)的共同控制。
[Abstract]:The coating of 23 wt.% Al-Zn (i.e.,42 at.% Al) alloy has been paid attention to by the galvanized workers because of its excellent comprehensive performance. However, there are still some problems such as the brittleness of the intermetallic compound layer and the overthickness of the plating layer in the actual production. However, the rare earth element has the functions of purifying, degassing, removing impurities, refining the crystal grains, strengthening the matrix and improving the performance in the metal material. In this work, the influence of the rare-earth Ce on the hot-dip aluminized zinc coating and the related phase relation of the alloy element Ce are expected to improve the coating performance and improve the quality of the coating. In this way, the present work mainly deals with the influence of the alloy element Ce on the hot-dip aluminized zinc coating and the related phase relation. The research results show that the Al-Zn-Ce, Al-Fe-Ce ternary system at 540 鈩，

本文編號(hào)：2498725