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Zn-Fe-Ti三元体系相关系的研究
作 者: 易翡妮
导 师: 尹付成
学 校: 湘潭大学
专 业: 材料学
关键词: 锌合金 热浸镀锌 Zn-Fe-Ti体系 相图测定
分类号: TG174.443
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 38次
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内容摘要
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热浸镀锌是一种经济有效而广泛应用于钢铁材料防腐的工艺。但含硅钢的热浸镀锌由于圣德林效应导致镀层质量变差,一直是个工艺技术的难题。目前常用的方法是在锌池中加入合金元素,其中Ti是一种有效的元素。此外,随着汽车工业的发展,高强钢热浸镀锌发展迅速。但IF钢中的Ti对Fe-Zn反应影响的作用机理有待进一步研究。相图信息对优化材料加工工艺,指导合金设计具有重要作用。Zn-Fe-Ti-Si和Zn-Fe-Ti-Al四元体系的相关系研究对于理解Ti对硅反应性控制的机理,理解IF钢热浸镀过程,设计相应的浸渡合金和工艺具有重要的作用。作为系统研究的基础,在工作中实验测定了Zn-Fe-Ti三元系的相关系。本研究工作采用平衡合金法,辅以扩散偶法,利用扫描电子显微镜和能谱仪（SEM-EDS）以及X-射线衍射（XRD）等分析手段,实验测定了Zn-Fe-Ti三元系600℃和750℃的等温截面。实验结果表明:在这两个等温截面中,都只发现了3个钛锌化合物,分别是TiZn3、TiZn和Ti2Zn,并且都存在三元相T相。在600℃的等温截面中,T相与除α-Fe、Ti2Zn、α-Ti和β-Ti以外的所有相都平衡。在富锌角实验发现了7个三相区:T+TiZn3+η-Zn,T+TiZn+TiZn3,T+δ+η-Zn,T+δ+Γ,T+TiZn+TiFe,T+TiFe2+TiFe和T+TiFe2+Γ。根据Vassilev等提出的Ti-Zn二元相图,TiZn7的转变温度为609℃,但是实验中并未发现TiZn7,故推断TiZn7的转变温度低于600℃。T相的成分范围较小较窄,但其铁含量和钛含量,特别是铁含量都较450℃时高。Ti在η-Zn中的溶解度很小,几乎为零,而其在δ和Γ中有少量的溶解度。Fe在TiZn3和TiZn中有较大的溶解度,最大溶解度分别达到了3.8 at.%和8.2 at.%。Zn在TiFe和TiFe2中有一定溶解度,且在TiFe2中的溶解度较TiFe中的大。在750℃的等温截面的富锌角,实验发现了6个三相区:T+Ti Zn3+η-Zn,T+TiFe2+η-Zn,T+TiZn3+TiFe,TiZn+TiFe+TiZn3,T+TiFe2+TiFe和TiFe2+Γ+α-Fe。Massalski的研究表明,TiZn3的转变温度为650℃,在本工作中发现750℃时仍存在TiZn3。Ti在η-Zn中的溶解度很小,几乎为零。Fe在TiZn3中的溶解度很小,但在TiZn中仍有较大的溶解度。Zn在α-Fe、TiFe和TiFe2中都有较大溶解度,其在TiFe中的溶解度较在TiFe2中的大。
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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术 > 金属复层保护 > 热浸法
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