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热浸镀铝钢具有许多优良的特性,如良好的高温抗氧化性能、耐磨性和对光和热的反射性,特别是在苛刻环境下良好的耐腐蚀性能。因此,我国从上世纪六十年代开始对钢的热浸镀铝进行了大量的研究,且取得了很多成果。但在实际的生产使用过程中,还存在一些问题,如过厚的合金层,对随后的加工和成形性能不利;合金层脆性相较多容易引起应力集中或裂纹等。解决这些问题的常用方法是向镀液中添加合金元素(M=Cu,Si,Ti,Cr,RE等)以改变铁铝化合物的种类和形态来提高镀层质量。本工作旨在探讨铜和硅对热浸镀铝的影响,这就涉及到Al-Si-Cu-Fe四元系相平衡的研究。本实验立足于Al-Si-Cu-Fe四元系及其相关三元系的相平衡研究,为分析铜和硅对热浸镀铝镀层和熔池体系的影响提供理论依据。 本工作结合使用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等材料分析设备,运用平衡合金法,测定了Al-Si-Cu-Fe四元系中相关三元系Al-Cu-Fe、Al-Si-Fe和Al-Si-Cu的650℃富铝角以及Cu-Fe-Si650℃的等温截面。并根据这三个三元系富铝角的测定结果,确定了Al-Si-Cu-Fe四元系650℃铝含量为85at.%的等温截面的边界,在此基础上进一步用实验确定了整个等温截面。Al-Cu-Fe、Al-Si-Fe三元系富铝角650℃等温截面分别含有L+λ+ω和L+(Al)+λ两个三相区和L+λ+τ5、L+τ5+τ6和L+(Al)+λ三个三相区;Al-Si-Cu三元系650℃下含铝量为85at.%时全为液相;Cu-Fe-Si三元系650℃的等温截面共含有七个三相区:(αFe)+(Cu)+FeSi,FeSi2+η+FeSi,(Si)+η+FeSi2,FeSi+ε+η,γ+FeSi+κ,ε+FeSi+γ,FeSi+(Cu)+κ;在Al-Si-Cu-Fe四元系650℃铝含量85 at.%时的等温截面共发现L+τ5+τ6+ω和L+λ+ω+τ5两个四相区和六个三相区,四元系中没有发现四元化合物,且四元系中的液相几乎与该截面内存在的相都平衡存在。