热镀Zn-0.2%Al镀层中Fe-Al抑制层失稳机理及其热力学评估 *
摘要
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Fe_2Al_5Znx（h）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Fe_2Al_5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Fe_2Al_5金属间化合物抑制层,抑制Fe-Zn反应,但随镀锌时间的延长,Fe_2Al_5的失稳破坏丧失对Fe-Zn反应的抑制作用,生成Fe Zn10（d）相.Fe_2Al_5抑制层的失稳机制有两种：一种是Fe_2Al_5/锌浴界面处Al的局部贫化导致Zn对Fe_2Al_5的侵蚀,形成Fe_2Al_5Znx,造成系统热力学稳定性降低,从而导致Fe_2Al_5被Zn侵蚀分解,同时在Fe_2Al_5/锌浴界面产生Fe Zn10（d）相;另一种是Zn通过Fe_2Al_5晶界向钢基体扩散,直接在Fe_2Al_5/钢基体界面产生d相,并引起Fe_2Al_5的迸发失稳.
引用本文（GB/T 7714）
刘力恒, 车淳山, 孔纲, 等. 热镀Zn-0.2%Al镀层中Fe-Al抑制层失稳机理及其热力学评估 *[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2016.
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