22MnB5热成形钢奥氏体化时热镀Al-10％Si镀层组织的演化

• 作者: 张启富 袁训华
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 22MnB5热成形钢 热镀Al-10％Si镀层 扩散 金属间化合物 Kirkendall效应
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 页码范围: 1495-1503
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2017.00077

摘要

利用SEM观察了22MnB5钢在900℃不同奥氏体化时间下,热镀Al-10％Si(质量分数)镀层的微观组织变化情况,利用EDS和GD-OES分析了奥氏体化后热镀Al-10％Si镀层的元素分布.结果表明,22MnB5钢奥氏体化前,热镀Al-10％Si镀层主要由纯Al、纯Si和二者共晶反应形成的金属间化合物Fe2SiAl7组成,在Fe2SiAl7和钢基体之间存在一层薄薄的由Fe2Al5和FeAl3组成的化合物层.900℃奥氏体化后,热镀Al-10％Si镀层中的三元共晶相Al+Si+τ6逐渐转变为三元Al-Fe-Si或二元Fe-Al金属间化合物.奥氏体化时间为2 min时,镀层由Fe2SiAl7、Fe2Al5和FeAl2组成;奥氏体化时间为5min时,镀层由FeAl2、Fe2SiAl2和Fe5SiAl4组成;奥氏体化时间为8 min时,镀层由FeAl2和Fe5SiAl4组成.由于Fe2SiAl2和镀层/钢基体界面扩散层中Al原子的扩散系数远大于Fe原子,导致从镀层向钢基体晶昴及晶粒内扩散并与之反应所消耗Al原子的量远大于从钢基体扩散到镀层中的Fe原子量,从钢基体中流入到镀层中的空位数量远大于从镀层中流入到钢基体中的空位数量.原子的不平衡扩散及镀层/钢基体界面空位数量的富余使得扩散反应层与镀层的交界区域形成了Kirken-dall空洞.22MnB5钢奥氏体化时,热镀Al-10％Si镀层表面形成一层稳定的Al203氧化膜,镀层的高温氧化现象非常有限,热镀Al-10％Si镀层可以作为22MnB5钢热成形时的保护层.但热镀Al-10％Si镀层扩散过程中产生的脆性金属间化合物因高温塑性不足而导致镀层中产生大量垂直于镀层/钢基体界面并贯穿整个镀层的微裂纹,从而影响镀层的防护性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁训华		2	10	1.0	2.0
2	张启富		17	40	4.0	6.0