硅含量和浸镀温度对Zn-6%Al-3%Mg镀层表面层组织的影响

陈一磊，刘亚，涂浩，苏旭平，吴长军，王建华



硅含量和浸镀温度对Zn-6%Al-3%Mg镀层表面层组织的影响

陈一磊1, 2，刘亚1, 2，涂浩1, 2，苏旭平1, 2，吴长军1, 2，王建华1, 2

(1. 常州大学材料科学与工程学院，江苏常州，213164；2. 江苏省表面科学与技术重点实验室，江苏常州，213164)

将纯铁片在不同硅含量和不同温度的Zn-6%Al-3%Mg(ZAM，质量分数)合金熔池中浸镀60 s，制备各种热浸镀ZAM合金镀层。采用DTA测试不同硅含量ZAM镀锌合金的开始凝固温度，利用扫描电镜、能谱仪和X线衍射仪等仪器观察分析各种合金镀层的表面组织。研究结果表明：硅元素的加入使镀层表面组织中粗大树枝状富Al相发生明显的细化，且硅含量越高树枝晶越细小；随着硅含量的增加，树枝状富Al相的体积分数下降，Zn/Al/MgZn2三元共晶组织体积分数增加；硅的加入使η-Zn相和MgZn2相在镀层表面组织中消失，同时镀层表面组织中出现了Mg2Si颗粒。纯铁片在Zn-6%Al-3%Mg-0.1%Si熔池中浸镀60 s时，随着浸镀温度升高，镀层表面中的树枝状富Al相明显粗化，且其体积分数明显减少，在530 ℃浸镀后镀层中出现异常表层组织。

热浸镀；硅；ZAM合金；镀层；组织

热浸镀锌钢板由于具有的极好的耐蚀性，因此，广泛应用于建筑、汽车和家用电器等工业领域。特别是沿海地区的建筑领域，它常被应用以应对严酷的腐蚀性环境。为提高镀锌产品的抗腐蚀性能，一些合金元素常被加入锌池中，如Al[1−2]，Mg[3−4]，Ni[5]，Re[6−7]，Co[8]和V[9]等。热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层拥有卓越的抗腐蚀性能，而适量的镁能使该类合金镀层的耐蚀性能达到最优化[10]。日本某公司开发了一种成分为Zn-6%Al-3%Mg(ZAM，质量分数)合金镀层钢板[11]，其耐蚀性为纯锌层的10倍和Galfan(Zn-5%Al-0.1%RE)的5倍[12]。……