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热浸镀锌是常用的钢铁防腐方法之一,具有工艺简单、成本低等优点,热浸镀钢被广泛应用在高压输电、道路运输、建筑建材等领域。但是熔融锌对大部分金属具有强烈腐蚀性,热浸镀设备部分零件长时间和锌液接触,容易因为腐蚀而失效。开发耐熔融锌腐蚀材料,延长设备寿命是现今热浸镀行业需要解决的问题。本文使用真空熔炼炉制备(FeCrNi)-Si合金,借助X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析仪(EDS)等分析仪器,井式电阻炉以及显微维氏硬度计等实验仪器,通过静态熔锌腐蚀法和显微压痕法,探究Cr、Ni元素对(FeCrNi)-Si合金耐熔锌腐蚀性能与机理以及力学性能的影响。主要研究结果如下:对Fe-Si合金耐熔锌腐蚀性能及力学性能研究表明,Fe3Si材料的韧性较好,耐熔锌腐蚀能力有待提升;Fe Si2材料的耐熔锌腐蚀性能良好但韧性不足。Fe3Si合金在460℃锌液中浸没5天的平均腐蚀速率为1.27μm/h,Fe与Zn扩散反应生成δ相,使基体产生裂纹,裂纹扩展导致试样块状剥落。Fe Si2材料和液态锌不发生反应,在460℃锌液中腐蚀20天的平均腐蚀速率为0.43μm/h,失效的原因主要是点蚀和脆性断裂,腐蚀过程不生成腐蚀产物。通过研究(Fe3-xCrx)Si合金组织及耐熔锌腐蚀性能发现,(Fe3-xCrx)Si合金和锌反应生成Fe Si相和δ相构成的周期层片结构;提高合金Cr含量,有助于降低(Fe3-xCrx)Si合金在460℃锌液中的腐蚀速率。随着Cr含量的增加,(Fe3-xCrx)Si合金中析出Cr3Si相,该相聚集Fe/Zn反应层的晶界及边界处,阻碍Zn继续和Fe接触,有效提升合金的耐熔锌腐蚀能力。(Fe2.2Cr0.8)Si合金耐熔锌腐蚀性能最好,在460℃锌液中浸没17天的平均腐蚀速率为0.52μm/h。对(Fe1-yNiy)Si2合金组织及断裂韧性研究发现,(Fe1-yNiy)Si2合金由基体Fe Si2、Fe Si以及Ni Si2三相构成,Fe Si相生长在浅色长条Ni Si2上。随着Ni含量增加,Ni Si2相含量增多。显微压痕实验结果表明:合金在200 gf载荷下出现裂纹,加载压力越大压痕扩展越长。压痕四周的裂纹不沿相界扩展,穿过多个物相。