合金元素對液相鋅流動性的影響

夏 昭，孔 綱，朱林龍，張哲成，萬 聰，車淳山，賴德林，萬先蘭

(1.華南理工大學材料科學與工程學院，廣東 廣州 510641；2.上海永豐熱鍍鋅有限公司，上海 201107；3.中山市華鋅工材料科技有限公司，廣東 中山 528414)

0 前 言

流動性定義為黏度的倒數，是一種基本的物理常數[1]，在實際鑄造中常用液態金屬在凝固之前可以流動的最大距離來表征[2]。液相鋅的流動性直接決定了熱浸鋅鍍層的鍍覆效果以及表面質量，也對上鋅量、鍍液溫度均勻性有明顯的影響。因此，了解液相鋅的流動性規律及其添加合金元素對流動性的影響，是制定合理的熱浸鋅工藝、減少鍍件廢品率的關鍵[3]。對于壓鑄鋅合金，因其熔點低[4]、合金液相流動性強，有助于填充復雜的模腔和非常薄的型腔，受到研究者的青睞[5]。影響液相鋅流動性的因素有很多，如合金成分、溫度、雜質含量等[6，7]。其中，合金成分對液相鋅的流動性影響尤其不容忽視。這是因為改變合金成分會影響其結晶溫度范圍，影響枝晶的生長；其次，不同相的形成和分布會影響合金的顯微組織；此外，一些表面活性元素如稀土元素等，可以影響液相鋅的抗氧化性、表面張力和黏度等[8]。因此，通過添加合金成分改善液相鋅的流動性需要考慮多方面因素。本文主要從液相鋅中常用的合金元素出發，綜述了不同合金元素對液相鋅流動性的影響。

1 單一合金元素對液相鋅流動性的影響

1.1 鉛(Pb)

20 世紀80 年代初，熱浸鋅常用的是純度為98.5%(質量分數，下同)的PWG-R 鋅，含有Pb、Cd、Fe、Cu 等多種雜質，總含量高達1.5%，其中Pb 的含量最大，約為1.4%[9]。……