鋅液中的al含量對(duì)熱沖壓鋼鋅層組織影響

1、第 28 卷 第 1 期2 0 1 4 年 1 月材CHI料研究學(xué)報(bào)Vol. 28 No. 1January 2 0 1 4JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH鋅液中的Al 含量對(duì)熱沖壓鋼鋅層組織的影響*11要2劉昕2李俊2王華31.科技大學(xué)材料科學(xué)與100083寶鋼海大學(xué)材料科學(xué)與海 201900海 200072摘要 采用熱鍍鋅模擬實(shí)驗(yàn)裝置在四種不同鋁含量鋅液中進(jìn)行連續(xù)熱鍍鋅實(shí)驗(yàn), 分別出具有不同鋅層組織的熱沖壓鋼。用掃描電鏡、能譜儀和輝光放電光譜儀等研究了鋅液中不同鋁含量對(duì)熱沖壓鋼鍍層組織形貌的影響。結(jié)果表明,在不同鋁含量的鋅液中熱沖壓具有良好的可鍍性, 鋅液中的鋁含

2、量對(duì)鋅層/鋼界面處的合金層組織、形貌、化學(xué)成分和鋅層光亮性均有較大的影響。在光亮退火過(guò)程中鋼板表面發(fā)生錳、硅等 素的富集及選擇性氧化, 且Mn-Si 氧化物與鋅液中的鋁發(fā)生氧化還原反應(yīng)。鋅液中的鋁含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù), 下同)為0.11%時(shí), 鋅層/鋼界面處形成了連續(xù)的相; 當(dāng)鋅液中的鋁含量為0.17%時(shí), 鋅層/鋼界面處由Fe-Al 相和相組成; 當(dāng)鋁含量為0.25%時(shí), 界面層主要為粗糙的Fe2Al5 顆粒; 鋁含量為0.43%時(shí)顆粒狀的Fe2Al5 相, 界面層變得光滑。同時(shí), 隨著鋅液中鋁含量的提高鋅層的光亮性逐漸變差。金屬材料, 熱沖壓鋼, 熱鍍鋅, 抑制層, 選擇氧化分類號(hào) TG178文

3、章1005-3093(2014)01-0023-08Effect of Al Content on the Microstructure of Hot-DeppedZinc Coating on Hot Sting SteelHonglin1ZHANG Shengen1*HONG Jiyao2LIU Xin2LI Jun2 WANG Hua3School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083Central Research Instit

4、ute of Baosteel, Shanghai, 201900School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072*Supported by National Key Basic Research and Development Program of China No.2012CB723904. Manuscript received July 30, 2013; in revised form September 18, 2013.*To whom correspondenhou

5、ld be addressed,: (010)62333375,: zhangshengenABSTRACT Different galvanized coatings on hot sting steel was obtained by using hot dip galva-nizing simulation experiment device dipin zinc baths with four different Al contents. The effect of Alcontent on the microstructure of galvanized was investigat

6、ed using SEM/EDS and glow discharge opticalemisspectrometer (GDOES).The results showt press- hardened steel has good reactive wettingin different Al content zinc bath. The Al content (mass fraction) in zinc bath has a significant influence oncoating/steelerface comition, morphology and light propert

7、y. Enrient of Mn, Si elements oc-curredhe steel surface during bright annealing pros, and the Mn- Si oxides react (redox reaction)wil in zinc bath. For 0.11% dissolved Al bath, continuous phases formed at the coating/steeler-face. For 0.17% dissolved Al bath, the coating/steelerface consist of phase

8、s and Fe- Al phases. Acontinuous Fe2Al5 inhibition layer achieved in baths wil content 0.25% and 0.43%, and the morpholo-gy oferface layer became coarser when Al content in zinc bath was 0.25% . In addition, with the in-crease of Al content in zinc bath, the light property of zinc coatings gradually

9、 became worse.KEY WORDS metallic materials, press-hardened steel, galvanizing, inhibition layer, selective oxidation為了提高車身的抗碰撞性能, 熱沖壓鋼得到越來(lái)越多的應(yīng)用1, 2。熱沖壓鋼具有較低的成型載荷及低回彈量3, 可獲得強(qiáng)度達(dá)1500 MPa 以上的熱沖壓件4。但是, 在加熱過(guò)程中鋼板表面易發(fā)生脫碳及氧化起皮5。為了解決這個(gè)問(wèn)題, 研究開(kāi)發(fā)了不同的熱沖壓鋼鍍層6-10。其中的Al-10Si 鍍層為常用的熱沖壓鋼鍍層, 具有較好的耐高溫性和平面耐蝕性, 但是其切口保護(hù)性能差

10、。Zn-10Ni 鍍層具有良好的耐切口保護(hù)性, 但其生產(chǎn)效率低, 成本高。為* 國(guó)家九七三計(jì)劃2012CB723904 資助項(xiàng) 。2013 年7 月30 收到初稿; 2013 年9 月18 收到修改稿。本文聯(lián)系人:24材料研究學(xué)報(bào)28 卷了滿足沖壓件對(duì)切口保護(hù)性能的要求和降低生產(chǎn)成本, 鍍鋅熱沖壓鋼成為目前研究的熱點(diǎn)11。劑(硫代硫酸鈉)的 10%鹽酸水溶液對(duì)試樣浸泡約 90 s 后將鋅層去掉, 保留合金層, 在S4200 掃描電鏡下觀察鍍層/基板界面上的合金層組織形貌并進(jìn)行能譜(EDS) 分析。用輝光放電光譜儀(GDOES- 750A)分析鋅層中不同元素的分布。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1 退火后的鋼

11、板表面分析在熱鍍鋅過(guò)程中鋅鐵之間發(fā)生反應(yīng)而形成相, 相或者相。在鋅液中添加微量鋁可在鋼板表面快速形成Fe2Al5(Fe-Al-Zn)相鋅鐵之間的反應(yīng), 提高鍍層的成型性能12。對(duì)于IF 鋼, 當(dāng)鋅液中的鋁含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù), 下同)大于0.15%時(shí)表面會(huì)形成連續(xù)的Fe2Al5 抑制層鋅層/鋼界面處Zn-Fe 相的生圖2 給出了實(shí)驗(yàn)鋼板在為-30, 在氫氣濃成12, 13。為了提高鋼板的強(qiáng)度, 常向鋼中添加錳、硅、鉻等元素。由于錳、硅等元素與氧的結(jié)合力較強(qiáng), 在傳統(tǒng)的連續(xù)退火氣氛中易富集到鋼板表面發(fā)生選擇性氧化, 形成難以被氫氣還原的Mn-Si 氧化物14。這種氧化物不僅使鋅層中產(chǎn)生Fe-Zn 相而

12、降低鍍層的成型性能, 還可能導(dǎo)致鋅液與鋼板表面不濕潤(rùn), 引起漏鍍現(xiàn)象的發(fā)生15-17。有研究認(rèn)為, 鋅液中的鋁元素能還原鋼板表面的Si-Mn 氧化層, 從而提高鋼板的可鍍性15, 16; 但也有研究表明, 提高鋅液中的鋁含量會(huì)鋼板表面鐵元素的溶解, 反而降低了鋼板的可鍍性18。目前關(guān)于鋅液中的鋁含量與表面錳、硅等氧化物及鋼板表面溶解鐵之間的關(guān)系還不很清楚15, 19, 20。本文研究鋅液中不同鋁含量對(duì) 22MnB5 熱沖壓鋼鋅層組織的影響。1 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)用熱沖壓鋼(22MnB5)的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù), % ) 為: C 0.24, Si 0.26, Mn 1.14, Cr 0.17, B0.

13、003。先對(duì)尺寸為220 mm120 mm1.2 mm 冷軋態(tài)熱沖壓鋼板進(jìn)行脫脂處理, 然后將熱電偶焊接在鋼板表面以控制退火及熱鍍鋅過(guò)程中的溫度, 按照?qǐng)D 1 所示的工藝曲線在IWATANI 熱鍍鋅模擬器 (HDPS)上進(jìn)行連續(xù)熱鍍鋅。根據(jù)傳統(tǒng)鍍鋅工藝, 實(shí)驗(yàn)選擇的鋼板入鍋溫度為 470 , 鋅鍋溫度為 460, 浸鍍時(shí)間為3 s, 退火氣氛為N2 +5%H2,為-30。通過(guò)向鋅液中添加鋁絲, 使其鋁含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù), %, 下同)分別為0.11, 0.17, 0.26, 0.42。將制備出的熱鍍鋅試樣制成截面金相試樣, 用S4200 掃描電鏡(SEM)觀察鋅層的截面組織。使用添加緩蝕度為5%的

14、氣氛下, 經(jīng)800退火60 s 后的掃描及能譜。從圖2 可以看出, 鋼板退火后表面發(fā)生了外氧化現(xiàn)象。鋼板表面較大的裂紋, 可能是碳含量過(guò)高(0.24%)在軋制過(guò)程中產(chǎn)生的。從圖2a 可以看出, 表面有細(xì)小的氧化物顆粒, 數(shù)量較少, 大部分分布在裂紋處。圖 2b 反應(yīng)出該氧化物顆粒主要為 Mn-Si 氧化物, 表明熱沖壓鋼在退火過(guò)程中錳、硅元素與氣氛中的水蒸氣反應(yīng)形成難以還原的Si-Mn 氧化物。由于Mn-Si 氧化物對(duì)鋅液不浸潤(rùn), 在浸鍍過(guò)程中易發(fā)生漏鍍現(xiàn)象。圖3 給出了實(shí)驗(yàn)鋼板退火后用GDOES 分析得到的鋼板表面元素深度分布曲線。從圖3 可見(jiàn), 錳、硅元素在鋼板表面發(fā)生了富集, 其中錳元素

15、的富集圖2 退火后的鋼板表面掃描及氧化物的EDS 分析(質(zhì)量分?jǐn)?shù))圖1 試樣的退火曲線Fig.1 Annealing curve usedFig.2 SEM micrograph of sle surface after bright an-his studynealing and EDSysis of oxide1期等: 鋅液中的Al 含量對(duì)熱沖壓鋼鋅層組織的影響25252.3 不同鋁含量的鋅層組織分析為了觀察鋅層/鋼板界面處的組織形貌, 通過(guò)添加了緩蝕劑的10%鹽酸水溶液將鋅層腐蝕掉, 保留界面合金層組織。圖6 和表1 給出了不同鋁含量鋅層界面處組織形貌及其能譜分析。從圖6 可見(jiàn), 不同鋁

16、含量對(duì)界面處的組織形貌有較大的影響。當(dāng)鋅液中鋁含量為0.11%時(shí), 浸鍍后的鋅層/鋼基體的界面處主要為連續(xù)、密集的柱狀相(FeZn13)(圖6a)。從2015Mn105Si0能譜可知, 相處于鐵的過(guò)飽和狀態(tài),溶解了微量0.000.020.040.060.080.10的鋁。在鋅液中鋁含量為0.17%的情況下鋅層/鋼界面處同時(shí)存在著相和Fe-Al 相, 相彌散得分布于Depth / m圖3 退火后鋼板表面元素的GDOES 深度分析（800/Fe-Al 相之間, 未發(fā)現(xiàn)相沿著鋼基體晶界處(圖60 s, DP: 30,N2+5%H2）Fig.3 GDOES depth profiles of stee

17、l surface after anneal- ing at 800/60 s in DP 30 and 5%H2+95%N26b)。2 點(diǎn)能譜成分中有Mn 元素的存在, 表明界面處的Fe-Al 相較薄, 使能譜分析中基體錳元素的信號(hào)被檢測(cè)到。當(dāng)鋅液中鋁含量為 0.25% 和 0.43%時(shí), 界面處有連續(xù)的Fe-Al 相生成, 未發(fā)現(xiàn)相(圖6c和圖6d)。根據(jù)表面形貌和成分可以推斷, 該層主要為Fe2Al5 抑制層16, 表明鍍層具有良好的成形性能21。對(duì)比圖6c 和6d, 鋁含量為0.25%鋅/鋼界面層濃度高達(dá)24%。根據(jù)GDOES 的半上可以確定,表面形成的氧化膜的厚度約為13 nm 左右

18、。2.2 鍍鋅試樣的表面分析圖4 為在不同Al 含量的鋅液中浸鍍得到的鍍鋅試樣。可以看出, 在不同Al 含量鋅液中鋼板均具有良好的可鍍性(漏鍍區(qū)域小于1%), 表面錳、硅等元素的富集對(duì)熱沖壓鋼的可鍍性未產(chǎn)生影響。從圖4 中也可以發(fā)現(xiàn), 隨著鋅液中鋁含量的提高表面光亮性變低, 當(dāng)鋁含量為0.11%時(shí), 鍍鋅鋼板表面十分光亮, 而鋁含量為0.43%時(shí)鍍層表面變?yōu)殂y白色。圖5 表明, 在熱鍍鋅過(guò)程中鋁元素發(fā)生了向鋅層表面富集的現(xiàn)象, 鋁元素在表面的富集量要比鋅比鋁含量為0.43%的界面層粗糙,鋁含量高。粗糙晶粒中的為了觀察鋅層組織, 采用1%硝酸行腐蝕。圖7 為不同鋁含量鋅層的背散射對(duì)鋅層進(jìn)。從圖7

19、 可以看出, 鍍層主要由純鋅層(相)和界面處的合金層, 當(dāng)鋅液中鋁含量為0.11%時(shí)可在鋅層/鋼界面處觀察到連續(xù)的相層。這個(gè)結(jié)果與圖6a 的界面層形貌相 致, 該 相的晶粒平均長(zhǎng)度約為2.44 m; 當(dāng)鋁含量為0.17%時(shí)界面處的相的晶粒平均長(zhǎng)度為 1.60 m; 鋅液中鋁含量增加至 0.25% 和液中的鋁含量高很多,隨著鋅液中鋁含量的提高鋅層表面富集的鋁元素增加, 其中鋅液中的鋁含量為 0.43%的富集峰值要比鋁含量為0.11%的高7 倍左右。從圖5 還可見(jiàn), 鋁元素在表面的富集深度約為30 nm 左右, 鋁含量的提高只對(duì)富集量有影響, 而對(duì)富集深度影響不大。0.43%時(shí)界面處主要由Fe2A

20、l5 抑制層, 鋁含量為0.25% 時(shí)抑制層的厚度為 122.5 nm, 而鋁含量為0.43%時(shí)抑制層的厚度為52.3 nm。圖4 不同鋁含量鋅層的表面對(duì)比Fig.4 Macro morphologies of galvanized coatings with different contents of AlContent / %26材料研究學(xué)報(bào)28 卷5從圖8 可見(jiàn), 在界面處鋁的富集量隨著鋅液中鋁含量的提高而增加,界面處的富集峰變寬。當(dāng)0.11% Al0.17% Al0.25% Al0.43% Al4鋁含量超過(guò)0.17%時(shí)界面層出現(xiàn)了雙峰值, 在鋁的富集峰谷處對(duì)應(yīng)的錳元素分布也發(fā)生了波動(dòng),

21、 鋁含量的降低造成了對(duì)應(yīng)位置處錳含量的增加。323 分析3.1 鋼板表面選擇氧化對(duì)可鍍性的影響鋼表面的氧化膜的厚度及氧化產(chǎn)物與鋼的化學(xué)100.000.050.10Depth / m0.150.20成分、退藝及退火氣氛都有較大的關(guān)系17, 22。鋼板表面氧化膜較厚或表面氧化膜中硅的氧化物占有較大比例, 嚴(yán)重影響鋅液對(duì)鋼板的濕潤(rùn)性16, 23。對(duì)于22MnB5 熱沖壓鋼, 在退火過(guò)程中錳、硅元素在圖5 不同鋅層表面處的鋁元素分布Fig.5 Depth profiles of Al on the surface of various zinc coatings圖6 不同鋁含量鋼/鍍層界面處的SEM

22、像Fig.6 SEM images of the steel/coatingerface with different contents of Al in Zinc bath (a) 0.11%Al,(b) 0.17% Al,(c) 0.25% Al, (d) 0.43% Al表1 圖6 中各點(diǎn)的EDS 分析Table 1 Corresponding results of EDSysis of different area in Fig.6 (mass fraction, %)PoAlFeZnMnO1234560.764.231.026.5411.986.0714.6488.7515.1593

23、.1788.0293.9381.842.1981.840.29-2.763.881.99-0.95-Concentration / %1期等: 鋅液中的Al 含量對(duì)熱沖壓鋼鋅層組織的影響27鋼板表面產(chǎn)生了較高富集量(圖3)。根據(jù)圖3 可以計(jì)算出表面富集區(qū)域中的錳, 硅元素的質(zhì)量比近似為4, 表面形成的氧化物主要為Mn2SiO4 , 嚴(yán)重地24鋅液對(duì)鋼板表面的濕潤(rùn)性。但是, 由于形成的氧化膜較薄(13 nm), 在浸鍍過(guò)程中易被鋅液中的鋁還原而使鋼板具有良好的可鍍性(圖4)。3.2 鋁含量對(duì)鋅層表面的影響從圖5 可以看出, 在熱鍍鋅過(guò)程中鋁元素除了在鋼板表面處發(fā)生富集外, 還向鋅層表面富集。鋁在

24、鍍層表面的富集, 主要與鋁在鋅中有較低的溶解度和鋁與氧有較高的結(jié)合能有關(guān)25。由此可見(jiàn), 鋼板出鋅鍋后鍍層中的鋁元素會(huì)向鋅層表面富集, 與圖7 不同鋁含量鋅層的背散射Fig.7 BES micrographs of galvanized coatings with different contents of Al, (a) 0.11%Al, (b) 0.17% Al, (c) 0.25% Al, (d) 0.43% Al(a)(b)FeFe100100ZnZnMnMn80Fe ZnAl100 Mn100 Si100SiFe ZnMn100 Si100 Al100Si60AlAl02468101

25、2024681012Depth / mDepth / m(d)(c)ZnFeFe100100ZnMnMn8080Fe ZnMn100 Si100 Al100Fe ZnAl100 Si100 Mn1006060AlAl40SiSi0246810 12Depth / m024681012Depth / m圖8 不同鋁含量鍍層中各元素的GDOES 深度分析Fig.8 GDOES depth profiles of differen 0.17% Al, (c) 0.25% Al（, d）0.43% Alements with various Al contents coatings，(a) 0.11%

26、 Al, (b)Concentration / %Concentration / %Concentration / %Concentration / %28材料研究學(xué)報(bào)28 卷制層, 而是減少了相的數(shù)量和相的長(zhǎng)大(圖6 和圖 7)。鋅液中鋁含量超過(guò)0.15%時(shí)在IF 鋼板表面形成連續(xù)的Fe2Al5 抑制層, 但是熱沖壓鋼鍍層在鋼鐵表面同時(shí)存在著相和Fe2Al5 相12, 13。Khondke 等27 認(rèn)為, 在浸鍍過(guò)程中鋅液中的鋁元素與表面氧化錳發(fā)生了還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)氣氛中的氧反應(yīng)生成 層較薄致密的Al2O3層, 防止了鋅層的氧化, 使鋅層變得光亮26。此外,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鋼板浸鍍后的冷卻氣氛為氫氣

27、和氮?dú)獾幕旌衔? 鋁可能與實(shí)驗(yàn)氣氛中的水蒸氣結(jié)合而發(fā)生富集形成Al2O3 膜。也可能是冷卻后與空氣接觸引起的, 但是前者的可能性更大。由圖4 還可以看出, 鋁含量為0.11%的鋅層表面最為光亮, 說(shuō)明鋅層表面的光亮性與表層鋁元素的富集量有關(guān)。3.3 鋁含量對(duì)鋅層組織的影響從熱沖壓鋼的浸鍍實(shí)驗(yàn)中可以看出, 鍍層/鋼界面處的組織形貌與鋅液中的鋁含量有較大的關(guān)系。當(dāng)鋼板進(jìn)入鋅液時(shí)鐵與鋅液界面處于亞穩(wěn)狀態(tài), 使鋼板表面鐵快速溶解。在快速溶解的過(guò)程中鋅液中鋁元素與鐵之間發(fā)生反應(yīng), 同時(shí)也存在著鋁元素與鋼板表面的Mn-Si 氧化物的反應(yīng)。這幾種反應(yīng)是相互影響的。圖9 給出了鋅液中不同鋁含量對(duì)鋼板表面相組成

28、的影響示意圖。當(dāng)鋅液中鋁含量為0.11%時(shí), 鍍層與鋼基體界面處生成了連續(xù)的相(圖6)。在熱鍍鋅過(guò)程中, 由3MnO(S) + 2Al Al2O3(S) + 3Mn(1)因此, 在浸鍍過(guò)程中鋼板表面的Mn-Si 氧化物與鋅液中的鋁元素發(fā)生了鋁熱還原反應(yīng), 降低了鋼板表面處的鋁含量, 使鋼鐵表面未能形成連續(xù)的Fe- Al 相, 從而在未形成Fe-Al 相的區(qū)域生成了相。對(duì)比圖3 和圖8 中的GDOES 圖譜, 在退火過(guò)程中在表面富集的錳、硅元素在鍍鋅之后富集現(xiàn)象, 錳、硅元素溶入鋅層中。此外, 在鋁的富集峰谷處, 其對(duì)應(yīng)的錳元素分布也發(fā)生了波動(dòng), 鋁含量的降低造成了對(duì)應(yīng)位置處錳含量的增加。這進(jìn)

29、步證明了, 在浸鍍過(guò)程中鋼板表面Mn-Si 氧化物與鋅液中鋁發(fā)生了還原反應(yīng)。當(dāng)鋁含量超過(guò)0.17%時(shí), 界面處的富鋁層出現(xiàn)的雙峰值可能與鋼板表面狀態(tài)有關(guān)。由于鋼板表面的軋制裂紋和表面不在同 平面 均存在著Mn-Si 氧化物(圖2), 鋁在此兩個(gè)表面分別富集而造成了雙峰值的出現(xiàn), 而鋁含量(0.11%)較低時(shí)只能在個(gè)表面處發(fā)生鋁的富集。當(dāng)鋅液中的鋁含量提高至0.25%和0.43%時(shí)鋼板表面被連續(xù)的Fe2Al5 相覆蓋, 表明鋅液中有足夠的鋁來(lái)補(bǔ)償鋼板表面的氧化物和Fe-Al 相對(duì)鋁的消耗。但其形貌具有較大的差別, 鋁含量為0.25%的抑制層表面要相對(duì)粗糙, 主要由抑制層的形核和長(zhǎng)于鋅液中的鋁元素

30、含量低以形成Fe-Al 相或者形成的Fe-Al 相很薄很易被鐵原子擴(kuò)散通過(guò), 因而產(chǎn)生相。從圖 8 中鋅層的GDOES 圖譜上可以看出, 在鋁含量為0.11%的情況下界面處發(fā)生了鋁元素的富集 富集峰值較高。這個(gè)結(jié)果說(shuō)明, 在鋁含量較低的情況下鋁也會(huì)在鋼板表面處發(fā)生富集, 但是由于 以形成穩(wěn)定的Fe-Al 相, 使相迅速形核長(zhǎng)大, 而富集的鋁元素溶解入相中。鋁含量為0.17%時(shí)未使鋼板表面形成連續(xù)的抑圖9 鋁含量對(duì)界面層形貌的影響Fig.9 Schematics of the morphologies of theerfal layer formed in coatings with diffe

31、rent Al con-tents, (a) 0.11%Al, (b) 0.17% Al, (c) 0.25% Al, (d) 0.43% Al1期等: 鋅液中的Al 含量對(duì)熱沖壓鋼鋅層組織的影響29大過(guò)程決定著28。Fe2Al5 抑制層的形成過(guò)程分為三個(gè)階段: 鐵的溶解, 形核和長(zhǎng)大。鋼板浸入鋅液時(shí)處于亞穩(wěn)態(tài)的鋼板表面發(fā)生鐵元素向鋅液中的迅速溶解。由于鋅液中的鋁含量較高, 有足夠的鋁元素在表面形成連續(xù)的Fe-Al 相。由于Fe-Al 相在鋼板表面形核時(shí)間 常短(小于1 s)28, 29, 抑制層的形貌主要由長(zhǎng)大過(guò)程控制。當(dāng)鋁元素含量為0.34%時(shí)表面附近溶解鐵迅速被鋁耗盡, 形成致密的Fe-

32、Al 抑制層,(2010)P. Hu, L. Ying, Y. Li, Z. Liao, Effect of oxide scale on temperature-5dependenterfa l heat transfer in hot sting pros, Journalof Materials Prosing Technology, 213(9), 1475(2013)6K. Mori, D. Ito, Prevention of oxidation in hot sting of quench-able steel sheet by oxidation preventive oil,

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34、alvatech 2011, Federica Bassani (Genova, AIM, 2011) p.161D. W. Fan, H. S. Kim, J. Oh, K. Chin, B. C. de Cooman, Coating degradation in hot press forming, ISIJ ernational, 4(50), 2010D. W. Fan, B. C. De Cooman, S e- of- the- knowledge on coating7從而了鋼板表面鐵的溶解。在缺鐵情況下8Fe2Al5 相的長(zhǎng)大過(guò)程受到抑制, 因此抑制層更為光滑并 抑制的厚度要

35、薄。當(dāng)鋁含量為0.25%時(shí), 由于鋅液中的鋁含量較低, 表面附近的溶解鐵未在形核9過(guò)程中完全消耗, 隨后Fe Al 晶粒能夠繼續(xù)長(zhǎng)大使2510得抑制層厚度增加,表面形成了粒狀的Fe2Al5 相使抑制層相對(duì)粗糙。systems for hot st412(2012)ed parts, Steel Researchernational, 83(5),11Honglin, LIU Xin, LI Jun, ZHANG Shengen, WANG Hua,4 結(jié)論Research s us on hot sting steel coating, Journal of Iron andSteel Res

36、earch, 25(6), 1(2013)在退火過(guò)程中, 熱沖壓鋼中的錳、硅元素在鋼板表面發(fā)生了富集和選擇性氧化; 錳、硅元素在鋼板表面的富集及氧化并未影響熱沖壓鋼的可鍍性;在鍍鋅過(guò)程中錳、硅氧化物與鋅液中的鋁元素發(fā)生了鋁熱還原反應(yīng)。熱沖壓鋼熱鍍鋅后鋅層表面發(fā)生了鋁元素的富集, 鋁在鋅層表面的富集量隨著鋅液中鋁含量的增加而增加, 但是對(duì)鋁的富集深度影響不大。鋅液中的鋁含量從0.11%增加至0.43%時(shí), 鋅層表面的光亮性逐漸降低。鋅液中鋁含量為0.11%時(shí), 熱沖壓鋼鋅層/鋼界面處主要由連續(xù)的相組成; 鋁含量為 0.17%時(shí),鋅層/鋼界面處同時(shí)存在著Fe-Al 相和相, 其中相(, 劉 昕,

37、李 俊, 王 華, 熱沖壓鋼鍍層技術(shù)的研究現(xiàn)狀, 鋼鐵研究學(xué)報(bào), 25(6), 1(2013)12 A. R. Marder, The metallurgy of zinc-coated steel, Progress rials Science, 45(3), 191(2000)ate-13E. Baril, G. L Esprance, Studies of the morphology of the Al-richerfa l layer formed during the hot dip galvanizing of steelsheet, Metallurgical and Mate

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40、ermid, Selective oxidation and reactivewetting of 1.0 Pct Si-0.5 Pct Al and 1.5 Pct Si TRIP-assisted steels,16彌散分布于Fe-Al 相之間,形成的晶粒要比鋁含量為 0.11% 時(shí)的小。鋅液中的鋁含量為 0.25% 和170.43% 時(shí)界面層主要由 Fe2Al5 相組成,0.25%的界面層形貌要比0.43%的粗糙度要厚。參考文獻(xiàn) 鋁含量為抑制層厚Metallurgical and Materials Tranions A, 41(6), 1539(2010)18N., D. Y. H L

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44、bhudev, S. Swamina n, M. Rohwerder, Effect of oxides onthe reaction kinetics during hot- dip galvanizing of high strength2203steels, CorroScience, 53(7), 2413(2011)21G. M. Song, T. Vystavel, N. van ders, J. T. M. De Hosson, W.G.Sloof, Relation betn microstructure and adheof hot dip gal-4vanized zinc coatings on dual phase steel, Acta Materialia, 60, 2937(2012)ron steel,ernational Journal of I