Mg对Zn—11% Al合金镀层凝固组织及合金层生长的影响

李凯良^1,2，吴长军^1,2，彭浩平^1,2，刘亚^1,2，苏旭平^1,2,3，王建华^1,2,3

1. 常州大学材料科学与工程学院2. 常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室3. 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心

摘 要：将工业纯铁分别在510℃的Zn-11%Al、Zn-11%Al-1.5%Mg、Zn-11%Al-3%Mg和Zn-11%Al-4.5%Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11%Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明:Zn-11%Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11%Al-x%Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/Mg Zn2三元共晶、块状Mg Zn2相和Al/Mg Zn2二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe2Al5Znx和Fe Al3Znx相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11%Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂.Zn-11%Al-x%Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密.

关键词：锌铝镁合金;凝固;微观组织;生长动力学;扩散;热浸镀锌;