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钢铁的腐蚀是材料的主要失效方式,给国民经济带来了重大损失。热浸镀锌是一种相对廉价的防腐蚀技术,对该技术的深入研究和开发将会为我国经济快速发展打下坚实的基础。V作为重要的稀有元素,它的许多功能在最近几十年才被认识和研究。因此,研究V对热浸镀锌的影响对于开发出新型耐腐蚀性和环保型锌基合金有重要意义。Al元素是热浸镀锌技术中非常重要的添加元素之一。Al元素加入锌池后,在镀层中形成Fe2Al5抑制层,阻止了合金层的生长。锌铝和铝锌合金是具有高耐蚀性、抗高温氧化等性能的重要锌基合金,如Galfan,Galvalume等。本工作实验研究Zn-Fe-Al-V四元系的相关系,其结果对于理解Al和V协同作用时对热浸镀锌的影响具有重要的指导作用。本工作采用平衡合金法,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等手段,结合Zn-Fe-Al,Zn-Fe-V,Zn-Al-V三元系450℃等温截面的相关系测定了93at.%Zn的Zn-Fe-Al-V四元系450℃等温截面。研究发现,此截面共存在六个四相区:L+T (V)+ζ+VZn3, L+VZn3+ζ+δ,L+VZn3+T (Al)+δ,L+T(Al)+VZn3+Al3V,L+T(Al)+Fe2Al5+Al3V,L+Fe2Al5+FeAl3+Al3V。Fe在Al3V中的最大固溶度为1.8at.%,Al在VZn3中的最大固溶度为24.4at.%。Zn在Fe2Al5,FeAl3和Al3V的最大固溶度分别为14.4at.%,6.1at.%,12.0at.%。Zn-Fe-Al和Zn-Fe-V中的三元化合物T(Al)、T (V)均出现在该体系中,V在T(Al)中的固溶度较大,达到了4.7at.%。而Al在T (V)中的固溶度很小,最多达到0.2at.%。同时V的加入可以提高T(Al)相中Al的固溶度。T(Al)与δ、VZn3、Al3V、Fe2Al5和液相均存在平衡。该研究中没有发现新的四元相。通过采用烘干溶剂法,结合SEM-EDS等方法从基体和锌池两个角度研究了V元素对热浸镀锌的影响。研究发现,无论是基体还是锌池中,添加V元素均可以促进Γ相的形成;含钒基体浸镀后的镀层组织包含ζ层、δ层和Γ层;纯铁热浸镀锌钒后的镀层组织为T(V)层、δ层和Γ层,锌池中加入V元素后,改变了扩散通道,导致合金层出现了T(V)层而不是ζ层;基体中加入V元素后,降低了ζ层的形核速率并使得δ层裂纹增多。