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热浸镀锌是一种有效而应用广泛的钢铁防护技术。但是,随着工业的发展,对热浸镀产品提出了更多的要求,如更高的耐蚀性能等。因此,热浸镀锌铝合金应运而生,成为热浸镀技术的研究热点之一。其中具有优良综合性能的55wt.%Al-Zn合金镀层近年来得到迅速发展。然而,热浸镀55wt.%Al-Zn生产中仍然存在一些问题,如镀层较厚造成的产品成型性不好,连续镀锌生产线上渣滓多造成的生产成本增大等。向熔池中加入合金元素Bi、Si、RE等,通过改变镀层中金属间化合物的种类和形成顺序以此改变镀层质量或渣滓的种类是热浸镀工业中常用的一种方法。本工作主要研究55wt.%Al-Zn熔池中的Bi对镀层组织及熔池渣滓的影响,这涉及到Al、Zn、Bi与Fe之间的反应。因此,本研究通过实验测定Al-Zn-Fe-Bi四元系中的相关相平衡,为研究含Bi的55wt.%Al-Zn熔池与Fe之间的反应提供理论依据。本工作采用平衡合金法,运用扫描电子显微镜与能谱仪(SEM-EDS)以及X-射线衍射仪(XRD)等分析方法实验测定了Al-Zn-Fe-Bi四元系中的Zn-Fe-Bi和Al-Zn-Bi600℃等温截面以及Al-Zn-Fe-Bi四元系600℃等温四面体的75at.%Al和50at.%Zn截面。实验结果表明:(1)在Zn-Fe-Bi三元系600℃等温截面中,L与α-Fe、Γ和δ均存在平衡,有L+α-Fe+Γ和L+Γ+δ两个三相区存在,没有发现三元新相。Bi几乎不溶解于α-Fe、Γ和δ中,Fe在液相中的溶解度比在Fe-Zn二元系中的小,而且随着液相中Bi含量的增加,Fe在液相中的溶解度减小。(2)在Al-Zn-Bi三元系600℃等温截面中,存在L1+L2+(Al)一个三相区,且液相混溶间隙区域非常大。(3)在Al-Zn-Fe-Bi四元系600℃等温四面体的75at.%Al截面中,仅有L1+L2+FeAl3+(Al)一个四相区存在。(4)在Al-Zn-Fe-Bi四元系600℃等温四面体的50at.%Zn等温截面中,包含L1+L2+Fe2Al5+α-Fe,L1+L2+α-Fe+δ,L2+α-Fe+δ+Γ和L1+L2+Fe2Al5+FeAl3四个四相区。(5)在Al-Zn-Fe-Bi四元系600℃等温四面体中,L1和L2与(Al)、FeAl3、Fe2Al5、α-Fe和δ均存在平衡,没有发现新的四元相。Zn在FeAl3、Fe2Al5和α-Fe中的溶解度分别达到5.1at.%、13.7at.%和8.3at.%,Al在α-Fe、Γ和δ中的溶解度分别达到46.7at.%、2.5at.%和2.7at.%。Bi几乎不溶解于Fe-Al和Fe-Zn化合物。