刘力恒
,
车淳山
,
孔纲
,
卢锦堂
,
张双红
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00416
在450 ℃镀锌条件下, 锌浴中加入质量分数为0.2%的Al, 采用SEM观察镀层的结构特征, 利用EDS定量分析相的微区成分, 利用其线扫描和面扫描定性分析镀层截面元素变化情况. 借助Miedema模型和Toop模型, 计算了镀层中各二元Fe-Al, Fe-Zn和三元Fe2Al5Znx (η)金属间化合物(IMC)的热力学值, 分析了随镀锌时间的延长, 出现Fe2Al5抑制层失稳破坏而产生Fe-Zn反应的根本原因. 结果表明, 因为Fe-Al IMC比Fe-Zn IMC具有更稳定的热力学性质, 钢基体与锌浴界面优先产生连续的Fe2Al5金属间化合物抑制层, 抑制Fe-Zn反应, 但随镀锌时间的延长, Fe2Al5的失稳破坏丧失对Fe-Zn反应的抑制作用, 生成FeZn10 (δ)相. Fe2Al5抑制层的失稳机制有两种: 一种是Fe2Al5/锌浴界面处Al的局部贫化导致Zn对Fe2Al5的侵蚀, 形成Fe2Al5Znx, 造成系统热力学稳定性降低, 从而导致Fe2Al5被Zn侵蚀分解, 同时在Fe2Al5/锌浴界面产生FeZn10 (δ)相; 另一种是Zn通过Fe2Al5晶界向钢基体扩散, 直接在Fe2Al5/钢基体界面产生δ相, 并引起Fe2Al5的迸发失稳.
关键词:
热镀锌
,
Fe2Al5
,
金属间化合物
,
热力学
,
Miedema模型
,
Toop模型
刘力恒
,
车淳山
,
孔纲
,
卢锦堂
,
张双红
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00416
在450℃镀锌条件下,锌浴中加入质量分数为0.2％的Al,采用SEM观察镀层的结构特征,利用EDS定量分析相的微区成分,利用其线扫描和面扫描定性分析镀层截面元素变化情况.借助Miedema模型和Toop模型,计算了镀层中各二元Fe-Al,Fe-Zn和三元Fe2Al5Znx(η)金属间化合物(IMC)的热力学值,分析了随镀锌时间的延长,出现Fe2Al5抑制层失稳破坏而产生Fe-Zn反应的根本原因.结果表明,因为Fe-Al IMC比Fe-Zn IMC具有更稳定的热力学性质,钢基体与锌浴界面优先产生连续的Fe2Al5金属间化合物抑制层,抑制Fe-Zn反应,但随镀锌时间的延长,Fe2Al5的失稳破坏丧失对Fe-Zn反应的抑制作用,生成FeZn10(δ)相.Fe2Al5抑制层的失稳机制有两种:一种是Fe2Al5/锌浴界面处Al的局部贫化导致Zn对Fe2Al5的侵蚀,形成Fe2Al5Znx,造成系统热力学稳定性降低,从而导致Fe2Al5被Zn侵蚀分解,同时在Fe2Al5/锌浴界面产生FeZn10(δ)相;另一种是Zn通过Fe2Al5晶界向钢基体扩散,直接在Fe2Al5/钢基体界面产生δ相,并引起Fe2Al5的迸发失稳.
关键词:
热镀锌
,
Fe2Al5
,
金属间化合物
,
热力学
,
Miedema模型
,
Toop模型
韩炜
,
尹付成
,
苏旭平
,
王建华
,
徐琛
材料热处理学报
采用Fe/Al-Si扩散偶的方法,利用SEM-WDS,研究了550℃硅在Fe/Al固态扩散反应中对Fe2Al5生长动力学的影响.实验结果表明,铝中硅含量不超过1.5 wt%时,扩散层中只出现Fe2Al5相,其生长动力学符合抛物线关系,实验测定的铁和铝在Fe2Al5中的综合扩散系数(D)在含硅量(wt%)分别为0、0.5、1.0和1.5时,分别为3.46×10-15、2.61×10-15、1.28×10-15和0.86×10-15m2/s.随硅含量增加,其抑制Fe2Al5相生长速度的效果明显加强.当铝中Si含量为2%和3%时,首先出现Fe2Al5相.随扩散时间的延长,在Fe2Al5相靠近Al-Si的一侧依次出现了T1/T9和T5相,化合物层生长速度明显加快.由于部分硅以三元化合物的形式存在,导致硅的抑制作用下降.
关键词:
Fe2Al5
,
Si
,
扩散偶
,
动力学
,
扩散系数
