导　　师： 范志康;文九巴

学科专业： H0502

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 西安理工大学

摘　　要： 利用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜、电子探针和X射线衍射仪等系统地研究了镀铝钢扩散前后的组织结构及稀土的影响。根据试验结果考察了20钢镀铝扩散层的生长动力学,给出了动力学方程,建立了扩散过程中合金层/基体界面层生长的数学模型,研究了扩散层空洞的形态、分布、形成机制和生长动力学,确定了Fe₃Al和AlFe3C0.5之间的晶体学取向关系、Al₄C₃相的晶体学特征和镀铝钢的最佳扩散工艺,讨论了稀土La在扩散过程中的作用和对性能的影响。试验发现:镀铝层的表面层由铝、FeAl₃相和一定量的非晶相组成。添加稀土La后,镀层表面平整、连续,合金层的齿状Fe₂Al₅相整齐、连续、致密,齿形尖细。无论是否添加稀土La,热浸镀铝的铝-铁合金液在急冷过程中都具有非晶形成能力,但添加稀土La后,非晶形成能力增加,即使在缓慢冷却条件下,组织中也有非晶相形成。研究发现,扩散层的Fe₂Al₅相和FeAl2相存在调幅分解,并且从扩散层表面向内部,调幅组织从平行直线状向平行交叉条纹状再到网格状过渡。采用点阵驻波理论分析了调幅波长的变化,揭示了调幅组织的形成经过从连续相变到非连续相变的过程。利用15%rule,分析了调幅组织的形成原因。研究表明,扩散层的Al₄C₃相是以（003）为孪晶面,以[001]为旋转轴的180o二次旋转孪晶。它的长轴生长方向为[210],且（003）面平行于杆的长轴,[001]方向垂直于杆的长轴。扩散层有AlFe3C0.5和Al7Fe6La化合物形成。Fe₃Al和AlFe₃C0.5相之间存在如下的晶体学取向关系:试验表明,扩散层生长动力学为抛物线型,且稀土对动力学各阶段都有影响。在750℃和850℃时稀土作用明显,950℃时作用较弱。Al₂O₃/扩散层界面空洞的生长受�

关 键 词： 热浸镀铝 渗层组织 晶体结构 非晶 调幅分解 空洞 稀土

领　　域： [金属学及工艺] [金属学及工艺]