热浸镀锌的基本原理(7)

热浸镀锌的基本原理

图2 普通热浸镀锌Fe-Zn合金层形成过程示意图

1.3.2 δ相的形成

1.3.2.1 研究发现，由于ζ相存在的浓度范围极小（Fe量的波动仅0.2%～0.5%），该相层的成分高度均匀，会对Fe与Zn的扩散起一定阻碍作用，锌通过ζ相层向铁的扩散受阻，加快ζ相层与α-Fe之间区域内铁浓度提高，从而促进高铁的δ相晶核的生成，并逐渐形成δ相层（见图3）。初始δ相长大很慢，随后变快。由于δ相的浓度范围比ζ相大得多，而且由于δ相可以从铁基体源源不断地得

图3 连续热浸镀锌Fe-Zn合金层形成过程示意图

到铁原子，并从ζ相一侧获取锌原子，所以随着浸镀时间延长，δ相层不断增厚。

1.3.2.2 δ相长大是以垂直于α-Fe表面以柱状结晶成长，此过程在受热过程中不会终止，并不停地侵蚀铁基体（形成厚度比例约为10：1，即浸蚀1份铁可形成10份厚度的δ相层）。在受热过程中不会形成Г1相和Г2相，这一客观事实可从锌锅内壁取下的合金层断面得以证明。

根据相图的浓度曲线，也可得出相同的结论：在铁锌界面上随温度的增高，Г1 相和Г2相的铁在锌中的饱和度明显增加，与ζ相的情况相反。所以，从相变动力学角度分析，在加热过程中不具备形成Г2相及Г1相晶核的条件。

1.3.2.3 如果浸镀时间很短（如连续热浸镀锌）没有δ相生成，仅存在少量的ζ相颗粒，冷却后与η相形成共晶体。 1.3.3 ζ相的溶解

如上所述，δ相垂直与α-Fe表明不断长大的同时，ζ相将被推向远离铁基的位置，此时ζ相的铁原子/锌原子的比值下降，当超过ζ相存在的浓度范围时，会有ζ 相晶体以锌渣的形式溶于锌液中，形成“漂移层”。ζ相难以形成稳定的相。 1.4 离开锌液冷却过程中合金相的形成 1.4.1 首先形成Г1相

上面阐述了在浸镀过程中受热过程不会形成Г1 、Г2 相的客观事实和理论依据。当普通热浸镀锌的产品离开锌液的瞬间得到镀层组织为δ+ζ+LZn，然后进入冷却阶段会发生如下反应。

1.4.1.1 从新版相图中可以看出，锌在α-Fe中溶解度急剧下降，Г1相将从α-Fe表面析出。这是一种由无序固溶体向有序固溶体的相变，也消耗部分δ相。Г1相α-Fe同为立方晶格，Г1相从α-Fe与δ相的界面上析出成核过程被称为衍生，即为连续生成的过程，在Г1相和α-Fe的界面上具有最大