Zn5.5Al2.5Mg 鍍層結構特征及典型組織分析

董妮妮，李鐵軍，李研，蔣光銳，王保勇，劉武華，劉新華,*

1.首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司制造部，河北 唐山 063200

2.首鋼工學院，北京 100043

3.首鋼技術研究院薄板研究所，北京 100043

4.首鋼總公司綠色可循環鋼鐵流程北京市重點實驗室，北京 100043

5.首鋼京唐聯合有限責任公司技術中心，河北 唐山 063200

近年來，隨著鋼鐵行業綠色、環保概念的提出，對冷軋帶鋼耐蝕性提出越來越高的要求[1-2]。ZnAlMg 合金鍍層由于其良好的表面耐蝕性及切口耐蝕性而愈發受人青睞。為滿足不同種類產品對耐蝕性的要求，不同成分的鋅鋁鎂鍍層產品應運而生，并廣泛應用于汽車、家電、建筑等行業[3-5]。中鋁中鎂鍍層作為鋅鋁鎂合金鍍層產品的一大類，主要應用于家電、建筑等行業[6]。相對于低鋁低鎂產品的ZnAlMg 合金鍍層以富鋅相為主的結構而言，中鋁中鎂產品的ZnAlMg 合金鍍層結構更復雜，國內外不少學者對其組織結構進行了研究[7-8]。本文對成分為Zn5.5Al2.5Mg的中鋁中鎂鍍層的結構特點進行了研究，采用Pandat軟件研究了鍍層的凝固過程，并在此基礎上分析了Zn5.5Al2.5Mg 鍍層的相結構及其形成機理。

1 實驗

1. 1 試樣制備

樣品采用圖1 所示的德國Iwatani 公司生產的熱鍍鋅模擬器制備，基板為冷軋狀態低碳鋁鎮靜鋼，表面粗糙度為1.0 μm。試樣先在還原氣氛(95% N2+ 5% H2)中720 °C 退火，冷卻至460 °C 后浸入鍍液中。鍍液成分 為5.5% Al + 2.5% Mg + Zn，內部添加少量的B 和Si。浸鍍后，采用模擬器氣刀進行噴吹，冷卻至室溫。所得的Zn5.5Al2.5Mg 合金鍍層外觀如圖2 所示。

圖1 熱鍍鋅模擬器Figure 1 Simulator for hot-dip zinc coating

圖2 Zn5.5Al2.5Mg 鍍層外觀Figure 2 Appearance of Zn5.5Al2.5Mg alloy

1. 2 性能檢測和分析方法

采用德國蔡司EVO18 型掃描電鏡(SEM)觀察鍍層的微觀形貌?！?br>