文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
Zn-Fe-Ti和Zn-Al-P三元系450℃等温截面的实验测定
姓名:唐先慧
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:尹付成
20060501
湘潭大学硕士学位论文摘要
摘要
热浸镀锌是一种常用的提高钢制件耐腐蚀性能的表面处理工艺。锌池中的合
金元素对镀层质量起到关键作用。Ti、Al、P 是高强度钢连续镀锌过程中经常遇
到的合金元素,研究涉及这些合金元素的镀锌合金体系相平衡关系,对于控制镀
层质量、优化工艺过程和开发新型镀锌合金有着重要意义。
在锌池中加入钛可显著改善镀层表面质量、提高镀层耐蚀性。Ti 还是一种有
效抑制圣德林效应的合金元素。作为研究该机理的前提,本工作利用金相显微镜、
扫描电镜和能谱仪以及 X 射线衍射仪等手段实验测定了 Zn-Fe-Ti 三元系 450°C 等
温截面。实验结果证实该体系中存在一个化学式为 TiFe2Zn22 的三元相 T,该相与
其周边除α-Fe,α-Ti 外的所有相都平衡。TiZn、T 和 TiZn3 之间的平衡抑制了由
Gloriant 等提出的 TiFe 与 TiZn3 和 T 相之间的平衡。实验过程中发现的 Ti-Zn 二
元化合物只有 TiZn16,TiZn8,TiZn3 和 TiZn 四个,未出现 TiZn5 和 TiZn7 等二元
化合物。
Al 加入到锌池中,不仅可以抑制镀液的氧化,还可以改善镀层表面质量,减
少锌耗;P 能有效地抑制暴发式组织的形成和生长。了解磷对含铝热浸镀锌的影
响涉及到 Zn-Al-P 三元系。本工作实验测定了该三元系 450°C 等温截面。该截面
包含有三个三相区:Zn3P2+α-Al+Liq.,Zn3P2+α-Al+ZnP2 和 ZnP2+α-Al+AlP;三个
两相区,即:Zn3P2+Liq.,Zn3P2+α-Al,ZnP2+α-Al;五个个单相区,即:Liq.,
Zn3P2,ZnP2,α-Al 和 AlP。实验中发现,P 在液相和α-Al 中的溶解度以及 Al 在
Zn3P2 和 ZnP2 中的溶解度都非常小,几乎为零。
关键词:热浸镀锌,锌合金,Zn-Fe-Ti 体系,Zn-Al-P 体系,相图测定
I
湘潭大学硕士学位论文 ABSTRACT
ABSTRACT
Hot-Dip galvanizing is an effective and economic means against atmospheric
corrosion for steel parts. The alloying elements in zinc bath play a key role in
controlling of coating quality. Elements such as Ti, Al and P are used frequently in
high-strength steels’ continuous galvanizing. The researches of phase equilibrium of
these elements in galvanizing are very important for optimizing the processing and
controlling the coating quality and developing new zinc alloy used in galvanizing.
Ti added in the zinc bath can change the luster of the coating, and remarkably
improve the quality and the corrosive resistance of the coatings, and can also
effectively restrain the Sandlin effect of the silicon containing steels’ galvanizing. As
a series investigation, the 450°C isothermal section of the Zn-Fe-Ti system with an
emphasis on the Zn-rich corner was experimentally determined in this work by using
optical microscopy, scanning electronic microscopy couple with