Page 47 - 理化检验-物理分册2021年第一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202101007

加热温度与保温时间对铝 硅镀层组织演变的影响
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郭 健,魏焕军,杨丽娜,赵江林

( 唐山钢铁集团有限责任公司 技术中心,唐山 063016 )
摘 要: 采用扫描电镜观察了钢板表面铝 - 硅镀层的微观组织, 利用热模拟机研究了铝 - 硅镀层在
不同加热温度和保温时间下镀层中合金层厚度的变化规律, 利用辉光光谱仪测定了铁元素向合金

层中的扩散规律。结果表明: 热处理前镀层合金层组织由 Fe 2Al 5 二元金属间化合物和 Fe 2 SiAl 7
, 等金属间化合物组成, 镀
三元金属间化合物组成, 热处理后镀层合金层组织由 Fe 2 SiAl 2 Fe 2 Si 2Al 5
膜; 硅元素在合金层与镀层的交界处富集, 抑制了铁元素由钢基体向镀
层表面生成致密的 Al 2O 3
层表面的扩散, 可以有效阻止合金层厚度的进一步增加; 随着加热温度升高、 保温时间延长, 铁元素
溶出量增多, 镀层表面铁质量分数达到 45%~55% , 导致合金层的厚度逐渐增大。

关键词: 铝 - 硅镀层;微观组织;镀层厚度;加热温度;保温时间

中图分类号: TG335.22 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 01-0029-03

EffectofHeatin gTem p eratureandHoldin g timeon

MicrostructureEvolutionofAl-SiCoatin g

GUOJian , WEIHuan j un , YANGLina , ZHAOJian g lin

( Technolo gyCenterofTan g shanIronandSteelGrou pCo. , Ltd. , Tan g shan063016 , China )

Abstract : ThemicrostructureofAl-Sicoatin gonsteel p latewasobservedb yscannin gelectronmicrosco p e.

Thevariationruleofallo yla y erthicknessin Al-Sicoatin gatdifferentheatin gtem p eratureandholdin gtimewas

studiedb ythermalsimulator.Thediffusionruleofironelementintotheallo yla y er was measured b yg low

s p ectrometer.Theresultsshowthatthemicrostructureofallo y la y erofcoatin g iscom p osedofFe 2Al 5intermetallic

com p oundandFe 2 SiAl 7ternar y intermetalliccom p oundbeforeheattreatment.Themicrostructureofallo y la y erof

,
coatin g iscom p osedofFe 2 SiAl 2 Fe 2 Si 2Al 5 andotherintermetalliccom p oundsafterheattreatment , anddense

Al 2O 3filmisformedonthesurfaceofcoatin g .Siliconisenrichedattheinterfaceofallo y la y erandcoatin g la y er ,

whichinhibitsthediffusionofironelementfromthesteelsubstratetothesurfaceofcoatin g , andcaneffectivel y

p reventthefurtherincreaseoftheallo y la y erthickness.Withtheincreaseofheatin g tem p eratureandholdin g time ,

theamountofironelementdissolvedinthecoatin g increases , andthemassfractionofirononthesurfaceofcoatin g

reaches45%-55% , resultin g inthethicknessofallo y la y er g raduall y increase.

Ke y words : Al-Sicoatin g ; microstructure ; coatin g thickness ; heatin g tem p erature ; holdin g time
22MnB5 热成形钢已广泛用于汽车零部件的生 好的耐腐蚀性能, 已广泛应用于热成形钢的生产中。
产中, 但传统热成形钢由于热处理奥氏体化过程中 目前国内外已有对铝 - 硅镀层相结构组成方面的研
存在表面氧化起皮等问题, 导致钢板表面强度和模 究 [ 1-7 ] , 为明确热处理加热过程对镀层组织的影响, 笔
具使用寿命降低。热浸镀铝 - 硅镀层主要由铝 - 铁和 者重点分析了加热前后铝 - 硅镀层相结构的变化, 及
铝 - 硅 - 铁二元及三元金属间化合物组成, 具有良好的 在不同加热温度和保温时间下, 镀层中合金层厚度的
耐高温和抗氧化性能, 而且热成形后的镀层还具有良 变化规律, 以期为控制热成形产品质量提供参考。
1 试验材料与试验方法
收稿日期: 2020-07-15
作者简介: 郭 健( 1968- ), 男, 高级工程师, 从事金属材料分析

试验采用材料为 22MnB5 钢, 厚度为 1.2 mm
测试工作, 18633377065@163.com
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