低合金高强钢热浸镀55％Al-Zn-1.6％Si-(≤0.1％Ti)的组织结构及生长动力学研究

摘要

本工作对比性地探索了H420低合金高强钢板热浸镀55％Al-Zn-1.6％Si-≤0.1％Ti和55％Al-Zn-1.6％Si金属间反应层组织结构及生长动力学.利用光学显微镜、SEM、EDS和X射线衍射仪对反应层微观形貌、元素分布、相组成及厚度等方面进行了研究分析.结果表明,金属间反应层都主要由Fe2Al5、Fe4Al13和Fe-Al-Si金属间化合物三相构成,并以此顺序存在.同时,Fe2Al5相层以及与Fe4Al13相层交界处存在少量的Fe-Al-Si-Mn固溶体析出物,其主要原因可能是基板中的Mn元素扩散进入舍金层区域.动力学结果显示,金属间反应层的生长速率遵循抛物线规律,相比H420+GL金属间反应层,H420+GL+Ti金属间反应层总厚度及其Fe2Al5相层厚度都有所降低.主要原因是,Ti-Al键能明显要大于Fe-Al键能,添加Ti后影响到了Fe-Al的相互作用,从而有效抑制Fe-Al金属间化合物的形成和生长,最终降低了反应层厚度.