锌及锌基合金主要用于热浸镀锌,提高钢制件的耐腐蚀性能。随着汽车工业的发展,高强钢得到了广泛应用。钢基体中合金元素的增加,会导致其可镀性变差。铬是汽车用高强钢中的常用合金元素。此外镀锌池中不锈钢硬件含有较高的铬。高强钢在热浸镀锌过程中,从钢基体或镀锌硬件中析出的铬会跟熔融的Zn-Al合金发生相互作用,影响Zn-Fe反应,从而影响镀锌过程和镀层质量。Zn-Al-Cr-Fe四元体系相平衡的信息有助于研究高强钢热浸镀锌过程中铬的作用机理。作为系统研究的一部分,本工作结合扩散偶法与平衡合金法,利用扫描电镜与能谱仪(SEM-EDS)、电子探针微区成分分析仪(EPMA)以及X射线衍射仪(XRD)等手段测定了Zn-Cr-Fe系600oC等温截面。实验发现在该温度下存在一个三元相, P。其成分可以近似表示为Zn79Cr3Fe18。固-液扩散偶实验结果表明,Fe70Cr30/Zn扩散偶在600oC时的完整扩散通道为(α-Fe)→(Γ+σ)→(Γ+ (Cr))→(P + (Cr))→(δ+ (Cr))→(δ+ L)→L。实验结果表明(Cr)与除(α-Fe)以外的所有相共存。该等温截面包括6个三相区:δ+ (Cr) + L、P + (Cr) +δ、Г+ P +δ、Г+ (Cr) + P、σ+ (Cr) +Г和(α-Fe) +σ+Г;12个两相区:L + (Cr)、L +δ、δ+ (Cr)、Г+δ、δ+ P、P + (Cr)、P +Г、Г+ (Cr)、Г+σ、Г+ (α-Fe)、σ+ (α-Fe)和σ+ (Cr);以及7个单相区:L、δ、P、Г、(α-Fe)、σ、和(Cr)。本工作还确定了体系中所有的金属间化合物的成分范围。Zn在固溶体(Cr)中的溶解度约为2.5 at.%,而Cr在δ、Γ以及液Zn中的溶解度分别是3.1 at.%、5.4 at.%和1.4 at.%。