热浸镀55％Al-43.4％Zn-1.6％Si合金镀层表面晶花研究.pdfVIP

第26卷专辑 中 国稀土学报 2008年8月 THE Vol，26 JOURNALOF CHINESERAREEA姗SOCⅡ『IY Spec．Issue Aug，2008 赵云鹤1，李谦P，张捷宇1，周国治1，2 扣要I热浸镀55％AI-43．4％Zn一1．6％Si合金镀层钢板是一种耐腐蚀性和耐高温氧化性优良的产品。本文通过金相显微镜和扫描电子显微 镜观察该产品表面，发现单个晶花存在两种不同的微观形态(网格状和树枝状)，处于同样形态下的树枝晶花的枝晶取向不同，它们是 不同晶花对光的反射产生差异的两个主要原因，本文还从凝固角度解释了由富铝相组成的雪花形晶花的形成过程。最后利用扫描电镜及 能谱分析，对镀层的富铝相和富锌相进行了定量分析，得出了各相的元素组成。 关键词：热浸镀；树枝晶；晶花{富铝相：富锌相 中图分类号：TGl74．443文献标识码：A 文章编号：1000—4343(2008)．0815．04 钢材热浸镀是一种将钢材浸入液态金属或合 锌花类似的表面晶花，但目前国内外对这种晶花 金，取出后冷却从而在钢材表面形成保护层的技 的研究很少。晶花的存在会影响镀层的性能，尤 术。目前应用最广泛的主要是热镀锌，热浸镀铝 其是对镀层耐腐蚀性能的影响尤为显著【8’9】，因此 以及热浸镀铝锌合金三种uJ。 对锌花进行研究，并分析它的不同存在形式对镀 热浸锌镀层表面经常会出现一种由大晶粒 层性能的影响，是非常必要的。 (术语称“锌花”)所组成的结构。锌花是明显的枝 本文利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)及 晶结构，具有相当粗糙的表面，这是它区别于其 中的锌花进行观察分析，初步探索产生锌花的主 它镀层的显著特征之一拉J。Jaffrey等【3】研究了锌花 形貌和反射率之间的关系，总结出4种类型的锌 要原因，并对锌花的微观结构及其形成机理进行 花：①镜面状，表面平整，无其它特征；②羽毛 分析。 状，倾斜的树枝晶；③波纹状，微小的起伏但无 1实验 明显的择优取向；④屋脊状，表面起伏较大，具 有沿某一个方向或者有日寸为两个方向的屋脊状排 针对Galvalume合金镀层钢板，利用 列。前2种反光率较高，后2种反光率较低。在 CMM一33E型金相显微镜对其表面进行不同倍数 的放大观察，区分锌花的明暗区域及其形貌。利 对热浸镀锌的研究中发现，加入微量Pb、Bi、Sb 用美国FEI 和Sn等元素，镀层表面会形成锌花[4J。 Quanta400扫描电子显微镜对镀层表面 和横截面进行观察，并利用FEI 热浸镀55％A1．43．4％Zn．1．6％Si合金镀层(以 能谱仪分别对富铝相富锌相进行定量分析。 下简称Galvalume)是20世纪70年代由美国伯利 恒公司率先开发出的一种新产品【5】。该产品既具有 2结果与讨论 镀铝板的优良抗高温氧化性、热反射能力及良好 2．1晶花的宏观形貌 的焊接性能，又兼有镀锌板的良好切边和划痕电 化学保护作用及良好的成形性，并具有与众不同 图l是Galvalume合金镀层表面的金相照片 的银白色镀花表面【6J。而且镀层表面状况和镀层的 粘附性也很好【7】，因此得到广泛应用。 锌花与纯锌镀层中锌花的外观相似，存在明亮区