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Fe2B是一种典型的间隙型金属间化合物,具有优秀的耐液锌腐蚀性能。但作为整体耐锌蚀材料,Fe2B 因其较大的脆性受到限制。纯铁具有良好的机械性能,但耐液锌腐蚀性能较差。本文将这两相巧妙地结合在一起,设计了Fe-B共晶合金。该合金以耐腐蚀的金属间化合物Fe2B为骨架,韧性的固溶体α(Fe)相填充其内,使其既有良好的耐锌蚀性能,也具有良好的机械性能。
本文运用扫描电镜、透射电镜、X射线和EDS 能谱等检测方法分析,对Fe2B和Fe-B共晶合金的基体/Zn腐蚀界面进行研究,观察两者在500℃锌液中的腐蚀过程,深入探讨Fe2B和Fe-B共晶合金的耐液锌腐蚀机理。
经研究发现,锌液对Fe2B的腐蚀过程是其沿晶界向基体内部扩散,使得基体晶界遭破坏、腐蚀产物生成并溶解的过程。不同的Fe2B基体方向会对腐蚀过程产生一定的影响。Fe2B腐蚀后的产物为金属间化合物FeB、FeZn13和FeZn8.87。锌液中Fe-B共晶合金的腐蚀过程是Fe和Zn原子相互扩散的结果,产生腐蚀层和Fe-Zn化合物层,最终也是以腐蚀产物被溶解而完成腐蚀过程,腐蚀产物主要有Fe-B化合物和Fe-Zn化合物组成,以Fe3B、FeZn7为主。二者腐蚀行为不同的主要原因是Fe基固溶体含量和Fe2B形态结构存在差异。