Page 49 - 理化检验-物理分册2021年第一期
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郭 健, 等: 加热温度与保温时间对铝 - 硅镀层组织演变的影响
层中间合金层厚度为 10~11 μ m 。钢板截面成分线
扫描结果见图 5 , 可见加热过程中, 基体中的铁元素
由基体向外扩散, 镀层表面铁含量达到 45%~55%
, 等金属
( 质量分数, 下同), 形成 Fe 2 SiAl 2 Fe 2 Si 2Al 5
间化合物 [ 5-6 ] ; 在合金层与镀层的交界处存在一个硅
元素含量的峰值。硅元素在合金层与镀层的交界处
富集, 抑制铁元素由钢基体向镀层表面扩散, 从而有
效阻止加热后中间合金层厚度的进一步增加, 提高
了镀层的成形性能。
图 7 加热后镀层表面能谱分析结果
Fi g 7 Ener gy s p ectrumanal y sisresultsofcoatin g
surfaceafterheatin g
图 5 加热后钢板截面的成分线扫描结果
Fi g 5 Com p ositionlinescannin g resultsofsteel p late
sectionafterheatin g
图 8 合金层厚度随加热温度变化曲线
2.4 加热后镀层表面微观组织 Fi g 8 Variationcurveofallo y la y erthicknesswith
膜, heatin g tem p erature
加热后, 铝 - 硅镀层表面生成致密的 Al 2O 3
其形貌和成分见图 6 , 7 。对比图 3 可知加热前镀层
的原始表面较平滑, 几乎没有细孔; 加热后, 镀层表
面存在明显的孔隙, 这些小孔隙随着奥氏体化时间
的增加逐渐增大, 增加了镀层的表面粗糙度, 降低了
镀层孔隙的抗氧化能力。
图 9 合金层厚度随保温时间变化曲线
Fi g 9 Variationcurveofallo y la y erthicknesswithholdin g time
合金层的厚度主要在于铁的溶出, 铁元素溶出量愈
多, 合金层厚度越大。
图 6 加热后镀层表面微观组织形貌
3 结论
Fi g 6 Microstructuremor p holo gy ofcoatin g
surfaceafterheatin g
二元
( 1 )加热前镀层钢板合金层主要由 Fe 2Al 5
2.5 保温时间、 加热温度对合金层厚度的影响
金属间化合物和 Fe 2 SiAl 7 三元金属间化合物组成, 加
测量不同加热温度、 保温时间处理的钢板的合
, 等金属
热后镀层合金层主要由 Fe 2 SiAl 2 Fe 2 Si 2Al 5
金层厚度, 结果见图 8 和图 9 , 可见合金层厚 度 由
间化合物组成, 表面生成了致密的 Al 2O 3 膜。
5~7 μ m 增加到 20~25 μ m 。因为铁进入铝液的扩 ( 2 )在合金层与镀层的交界处存在硅元素的富
散系数大于铝进入铁的扩散系数, 温度越高、 保温时 集, 可以有效阻止合金层厚度的进一步增加, 提高了
间越长, 反应速率越快, 则铁向外扩散越充分。因此 镀层的成形性能。 ( 下转第 34 页)
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