固相镍在液相锌中的反应及溶解行为研究

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1、一．——．．．—————。————．—．—．————．二!Lj墨．．．————．．————．—．—．————．．．————一●_-_●__-__—●I___●_-_____●_-_—___-__-—_-__-__-●●__--_-●I__●-———————————一——一摘要热浸锌镍合金技术是解决活性钢热镀锌问题的行之有效的方法，锌镍合金作为实施Technigala技术的关键合金材料，在热镀锌生产中得到广泛应用。本文对锌镍合金进行了相关方面的研究，包括：采用镍丝直接浸锌，研究自然对流条件下固相镍在液相锌中的反应和溶解过程，分析固液界面上各锌镍金属间化合物

2、相层的组织及生长情况：建立合金层生长动力学模型，分析合金相层的生长动力学规律；并建立了质量传输准数方程与溶解速率方程，确定了Ni在液相zn中的溶解速率控制步骤，主要取得了如下研究结果：对不同温度下固相Ni在液相Zn中形成的金属间化合物相层生长研究表明，450。C会形成Y相和6相层；550。C及650。C时，形成两种不同形貌的Y相。在实验所研究的温度和时间范围内，声’相始终未出现。建立了合金层生长动力学模型，并推导出合金相层生长与时间符合乘幂关系，即合金相层厚度X-Kt“。研究发现，450*(2～650。C时，在液相锌中各合金相层生长均符合该规律。450。

3、C时6相主要由扩散控制生长，Y相生长缓慢；550。C和650℃时，Y相生长较快，由扩散和界面反应联合控制。450℃～650℃镍丝浸锌直径变化实验表明，固相镍在液相锌中的溶解都是在开始阶段溶解速度越来越快，然后速度逐渐减缓，最后逐渐趋于稳定。温度越高，溶解速度越快，可知提高锌浴温度，可加快镍在液相锌中的溶解速率。固相Ni浸入静止的液相Zn中会产生自然对流，且温度越高，自然对流越强烈。并且随着温度升高，合金层对于镍在液相锌中溶解的影响也越来越小。建立了自然对流下的质量传输准数方程和溶解速率方程，确定了Ni在液相Zn中的溶解控制步骤，固相Ni浸入450～650

4、℃液相Zn中，450℃时的溶解机制是由界面反应等因素与溶质原子扩散通过固液界面浓度边界层的联合控制机制；550℃和650℃时溶质Ni原子在液相Zn中的扩散控制机制为溶解的主要机制。指出在锌镍合金生产过程中，提高熔炼温度及增加搅拌均有利于zn．Ni合金生产效率的提高。关键词锌镍合金；溶解；动力学一一．兰童堡二查堂堡圭兰竺笙兰——AbstractTechnigalvaisaneffectivemethodtosolvetheproblemsofgalvanizingofreactivesteels．Zn．Nialloy,thekeyalloymaterial

5、oftechnigalvatechnique，isusedwidelyinhotdipgalvanazing．Inthispaper，someproblemsaboutZn。Nialloyarestudied，includingtakingNidirectlyintoZnbath，toimitatepracticalgalvanizingprocess，torespondtheZn。Nialloyintermetallicmicrostructureandthegrowthoftheintermetallicphaselayers．Mathematics

6、modelaboutZn-Nialloylayersgrowthkineticswasestablishedtoanalysealloylayersgrowthkinetics；masstransferequationanddissolutionvelocityequationwasestablishedtoconfirmthedissolutionvelocitycontrolprocess．Theobservationontheintermatellicphaselayermicrostructureofsolidnickelinliquidzinc

7、atdifferenttemperature，showsthatYphaseand6phaseareformedonthesolidnickelimmersedinliquidzincat450"C，whiletwodifferentTphasewillbeformedat550℃and650℃．∥’phasewasnotfoundduringthewholeprocess．MathematicsmodelaboutZn-Nialloylayersgrowthkineticswasestablished，anditdeducethatalloylayer

8、sgrowthandtimeaccordwithpowerrelationshi