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钢铁材料是工业应用中最广泛也是极其重要的一类金属材料,但钢铁材料本身的抗腐蚀性能比较差。热浸镀锌是一种应用广泛、经济而又有效的钢铁防腐蚀方法。含硅钢的热浸镀锌一直是研究者面临的难题。在含Si钢热浸镀的过程中,钢中的Si会使得镀层表面灰暗,镀层过厚且镀层与钢铁基体结合强度差,表层易脱落。而往熔融的锌池中加入一定量的合金元素,就能够有效的改善镀层组织的外观及性能。往锌池中添加少量的V元素可以控制钢的圣德林效应并提高镀层质量。研究表明,将适量的Sb元素添加到锌池中,有助于工件表面形成“锌花”,能够降低液态锌的表面张力和增强锌浴的流动性,减少锌的损耗,提高“质量-成本”比。但V和Sb两种元素的协同作用对镀层组织的影响目前研究的比较少。所以,Zn-Fe-V-Sb四元体系的相平衡关系以及热力学描述对于理解元素V和Sb在镀锌时的协同作用至关重要。实验采用平衡合金的研究方法,利用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)及X射线衍射仪(XRD)等设备测定了 Zn-Fe-V-Sb四元系富锌角(93at.%Zn)450℃和600℃两个等温截面。实验结果分析表明,Zn-Fe-V-Sb四元系450℃等温截面存在四个四相平衡区,九个三相平衡区,四相平衡区有:L + Sb2Zn3 + ζ +VZnSb、L + V3Sb + ζ + VZnSb、L + V3Sb + ζ + T 和 L + V3Sb + VZn3 + T,三相平衡区有:L + Sb2Zn3 + ζ、L + Sb2Zn3 + VZnSb、L + VZnSb + V3Sb、L + V3Sb + VZn3、L +VZn3 + T、L + G + T、L + ζ + VZnSb、L + V3Sb + ζ和 L + V3Sb + T。Zn-Fe-V-Sb四元系600℃等温截面存在三个四相平衡区,七个三相平衡区,四相平衡区有:L + V3Sb + δ + σ、L + σ + α-V + V3Sb 和 L + α-V + V3Sb + VZn3,三相平衡区有:L + δ + V3Sb、L + δ+σ、L + σ + V3Sb、L + σ + α-V、L + α-V + V3Sb、L + α-V + VZn3和L + V3Sb + VZn3。在研究该四元体系中,没有发现新的三元或者四元化合物。本实验还研究了以Q235钢为基体材料(硅含量为0.202wt.%),不同的V与Sb含量以及热浸镀时间对合金层厚度与质量的影响,最终结果表明:向锌池中同时添加V和Sb元素,能有效的抑制Fe-Zn反应速度,从而可以抑制FeZn13等金属间化合物的生长;当基体材料为Q235钢时,向锌浴中同时添加0.1 wt.%V和0.05wt.%Sb,浸镀时间为3min时,可以获得理想的镀层。