Zn-Al/Fe-Co-Sb四元系相平衡的研究
發(fā)布時間：2021-04-12 19:26
在現(xiàn)代的鋼鐵防腐蝕領域中,熱浸鍍鋅得到了廣泛地應用,它使得鍍件獲得了優(yōu)良的表面鍍層。但由于圣德林效應的存在,鋼中含有的硅將導致鍍層變得厚且灰暗,并且會降低鍍層的附著力。而目前實踐已經證明,在熔池中加入一些合金元素能有效改善鍍層的結構與表面質量。Sb能有效促使鍍件表面鋅花的形成。Al能改善鍍件表面的光澤,增加鍍件韌性。而對于硅含量較高的鋼,添加適量的Co元素,鋼的硅反應性會得到有效的抑制。但是在實際的科研中,對于Al、Co、Sb和鋅池之間的協(xié)同反應研究較少,因而對Zn-Al-Co-Sb、Zn-Fe-Co-Sb這兩個四元體系的相平衡關系的研究就很有必要了。本課題的研究可以分為以下兩個方面:（1）通過對制成的平衡合金進行SEM-EDS分析和XRD測定,從而繪制了Zn-Al-Co-Sb四元系富鋅角（93 at.%）在450°C和600°C的等溫截面,從圖中可以看到,Zn-Al-Co-Sb四元系富鋅角（93 at.%）在450°C相關系圖中一共有4個四相平衡區(qū)和9個三相平衡區(qū),而600°C相關系圖中一共有3個四相平衡區(qū)和7個三相平衡區(qū)。在450°C和600°C兩個相關系圖中,Zn在AlCo、Al...
【文章來源】：湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Fe-Zn二元系相圖
可以進一步分析得到熱浸鍍時，鍍層的形成主要會依賴于過程。在開始階段，鋼件和熔融的鋅液一發(fā)生反應，就會有微少表面，從而形成 α-Fe 相，但因為 Zn 在 α-Fe 相的溶解量極少，零，所以在顯微組織照片中看不到它的存在。緊接著會在 Fe-Zn 相，而 δ 相則是由鐵原子在 γ 相層發(fā)生擴散形成的。ζ 相的生成的鐵元素，經 γ 相和 δ 相層的擴散而實現(xiàn)。這之后鍍層表面形成圖 1.2 是典型普通低碳鋼在 450°C 下進行熱浸鍍一小時 Fe-Zn 鍍
圖 1.3 三種不同結構鋼在 V 含量不同的鋅池中浸鍍 3min 后鍍層的厚度（5）合金元素銻的作用銻 (Sb)，原子序數(shù)是 51，相對原子質量為 121.75，熔點為 630 °C，是帶銀色光澤的灰色金屬。在熱浸鍍時，適量銻元素的加入，能有效促使鍍層表層花的生成，起到細化晶粒，增加熔池內流動性的作用，并能阻止鋅渣的生成而在以往的熱鍍鋅中，為了得到鋅花，會有意的加入一點鉛。過飽和的鉛在坩鍋底部出現(xiàn)鉛的堆積，這樣就會促使鋅渣進一步堆積在密度較大的鉛層有利于鋅渣的撈取，這樣在坩堝底部就不容易造成鋅渣的堆積[50]。但是近年隨著環(huán)境保護觀念的加強，鉛對人體和環(huán)境的危害性納入考慮范圍，已經逐漸止在鍍鋅中加鉛。更有研究顯示，熔池鉛元素的溶解量一旦超過 1wt.%時，會成鍍層的晶間腐蝕[51]。所以采用添加銻元素來取代鉛元素越來越成為趨勢。在鋅液中添加銻元素，不僅能在鍍件表面得到我們理想的鋅花，增加鋅池流動性，還能與鋅池中的元素發(fā)生反應[49]。比如，它還能與鋁反應形成共晶
【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱鍍鋅及鋅合金技術的發(fā)展概述[J]. 黃永智,李運剛. 電鍍與精飾. 2012(02)
[2]鈷對含硅鋼鍍鋅層的組織和生長動力學的影響[J]. 李發(fā)國,尹付成,蘇旭平,李智. 中國有色金屬學報. 2010(01)
[3]熱鍍鋅中主要合金元素的作用及機理研究[J]. 陳新. 云南冶金. 2009(04)
[4]合金元素銻對熱浸鍍鋅層組織的影響[J]. 朱中喜,蘇旭平,尹付成,楊穗. 材料保護. 2009(08)
[5]帶鋼連續(xù)熱鍍鋅工藝技術的現(xiàn)狀[J]. 張理揚,李俊,左良. 軋鋼. 2005(02)
[6]中國熱鍍鋅技術及發(fā)展動向[J]. 陳冬,金向雷. 河北冶金. 2004(01)
[7]熱鍍鋅鋼絲助鍍劑的研究[J]. 魏世丞,朱曉飛,魏緒鈞. 有色礦冶. 2002(03)
[8]Effect of Rare Earth on Superplasticity of Zn-5Al Eutectic Alloy[J]. 石志強,葉以富,李世春,王煥榮,滕新營. Journal of Rare Earths. 2002(03)
[9]國外活性鋼熱鍍鋅技術研究的進展[J]. 許喬瑜,盧錦堂,陳錦虹,孔綱,劉麗霞. 材料保護. 2000(11)
[10]連續(xù)熱鍍鋅生產工藝及現(xiàn)狀分析[J]. 紀鳳玲. 有色金屬設計. 1997(01)
博士論文
[1]合金元素對熱浸鍍鋅界面反應影響及相關相平衡研究[D]. 趙滿秀.湘潭大學 2012
[2]合金元素對硅反應性的抑制作用及相關相平衡研究[D]. 吳長軍.湘潭大學 2011
碩士論文
[1]Zn-Fe-Al-Sb四元系和Ni-Sb-Zn三元系相關系的研究[D]. 趙愈亮.湘潭大學 2014
[2]Zn-Al-Co-Fe四元系相平衡及相關鍍層生長動力學的研究[D]. 趙琦.湘潭大學 2011
本文編號：3133852
【文章來源】：湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
Fe-Zn二元系相圖
可以進一步分析得到熱浸鍍時，鍍層的形成主要會依賴于過程。在開始階段，鋼件和熔融的鋅液一發(fā)生反應，就會有微少表面，從而形成 α-Fe 相，但因為 Zn 在 α-Fe 相的溶解量極少，零，所以在顯微組織照片中看不到它的存在。緊接著會在 Fe-Zn 相，而 δ 相則是由鐵原子在 γ 相層發(fā)生擴散形成的。ζ 相的生成的鐵元素，經 γ 相和 δ 相層的擴散而實現(xiàn)。這之后鍍層表面形成圖 1.2 是典型普通低碳鋼在 450°C 下進行熱浸鍍一小時 Fe-Zn 鍍
圖 1.3 三種不同結構鋼在 V 含量不同的鋅池中浸鍍 3min 后鍍層的厚度（5）合金元素銻的作用銻 (Sb)，原子序數(shù)是 51，相對原子質量為 121.75，熔點為 630 °C，是帶銀色光澤的灰色金屬。在熱浸鍍時，適量銻元素的加入，能有效促使鍍層表層花的生成，起到細化晶粒，增加熔池內流動性的作用，并能阻止鋅渣的生成而在以往的熱鍍鋅中，為了得到鋅花，會有意的加入一點鉛。過飽和的鉛在坩鍋底部出現(xiàn)鉛的堆積，這樣就會促使鋅渣進一步堆積在密度較大的鉛層有利于鋅渣的撈取，這樣在坩堝底部就不容易造成鋅渣的堆積[50]。但是近年隨著環(huán)境保護觀念的加強，鉛對人體和環(huán)境的危害性納入考慮范圍，已經逐漸止在鍍鋅中加鉛。更有研究顯示，熔池鉛元素的溶解量一旦超過 1wt.%時，會成鍍層的晶間腐蝕[51]。所以采用添加銻元素來取代鉛元素越來越成為趨勢。在鋅液中添加銻元素，不僅能在鍍件表面得到我們理想的鋅花，增加鋅池流動性，還能與鋅池中的元素發(fā)生反應[49]。比如，它還能與鋁反應形成共晶
【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱鍍鋅及鋅合金技術的發(fā)展概述[J]. 黃永智,李運剛. 電鍍與精飾. 2012(02)
[2]鈷對含硅鋼鍍鋅層的組織和生長動力學的影響[J]. 李發(fā)國,尹付成,蘇旭平,李智. 中國有色金屬學報. 2010(01)
[3]熱鍍鋅中主要合金元素的作用及機理研究[J]. 陳新. 云南冶金. 2009(04)
[4]合金元素銻對熱浸鍍鋅層組織的影響[J]. 朱中喜,蘇旭平,尹付成,楊穗. 材料保護. 2009(08)
[5]帶鋼連續(xù)熱鍍鋅工藝技術的現(xiàn)狀[J]. 張理揚,李俊,左良. 軋鋼. 2005(02)
[6]中國熱鍍鋅技術及發(fā)展動向[J]. 陳冬,金向雷. 河北冶金. 2004(01)
[7]熱鍍鋅鋼絲助鍍劑的研究[J]. 魏世丞,朱曉飛,魏緒鈞. 有色礦冶. 2002(03)
[8]Effect of Rare Earth on Superplasticity of Zn-5Al Eutectic Alloy[J]. 石志強,葉以富,李世春,王煥榮,滕新營. Journal of Rare Earths. 2002(03)
[9]國外活性鋼熱鍍鋅技術研究的進展[J]. 許喬瑜,盧錦堂,陳錦虹,孔綱,劉麗霞. 材料保護. 2000(11)
[10]連續(xù)熱鍍鋅生產工藝及現(xiàn)狀分析[J]. 紀鳳玲. 有色金屬設計. 1997(01)
博士論文
[1]合金元素對熱浸鍍鋅界面反應影響及相關相平衡研究[D]. 趙滿秀.湘潭大學 2012
[2]合金元素對硅反應性的抑制作用及相關相平衡研究[D]. 吳長軍.湘潭大學 2011
碩士論文
[1]Zn-Fe-Al-Sb四元系和Ni-Sb-Zn三元系相關系的研究[D]. 趙愈亮.湘潭大學 2014
[2]Zn-Al-Co-Fe四元系相平衡及相關鍍層生長動力學的研究[D]. 趙琦.湘潭大學 2011
本文編號：3133852
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