(58-0395)溶融Zn-Al めっき鋼板の浸漬時における金属間化合物層の組織変化

摘要

η-Fe2Al5 相はFe/Al 反応界面において優先的に形成される金属間化合物として知られている. 例えば, 溶融亜鉛めっき鋼板では浸漬直後にFe2Al5 相が形成され, Fe-Zn 間の急速な反応を抑制するInhibitorとして働くとされている[1]. 一方, 溶融Al(-Si)めっき鋼板では成長方向に[001]Cmcm 配向したColumnar なFe2Al5 相が形成され, 反応層のほぼ全体を占めることが報告されている[2]. このようなFe2Al5 相の特徴的な成長はFe2Al5 相の結晶構造に起因しているはずである. これまでは, 図1 の結晶構造[3]に示すように占有率が1 でない部分占有したサイト(c 軸chain)を介したパイプ拡散が起こるためColumnar なFe2Al5 相が形成されると考えられてきた. 一方, 我々はそのFe2Al5 相の結晶構造は1 通りではなく, [1]で示した結晶構造に加えて組成, 温度に依存した複数の超格子構造(η’,η’’,η’’’相)が存在することを明らかにした. これらの超格子構造は, η-Fe2Al5 相のc 軸chain が周期的に規則化することによって特徴づけられる. しかし, その結晶構造は最近になって明らかになったものであるため, それらの超格子構造を考慮したFe2Al5 相の詳細な相同定はこれまで行われていない. そこで本研究ではめっき層で特徴的な成長を示すColumnar なFe2Al5 相が上記のいずれの結晶構造を有するのか同定していく. そして, そのFe2Al5 相を始め様々な金属間化合物層が浸漬中にどのように形成·成長するのか明らかにする. さらに, 溶融亜鉛めっき鋼板においてInhibitor となるFe-Al金属間化合物についても詳細に同定を行う.