摘要:目的 研究热镀铝锌硅镀层显微组织、弯曲对镀层裂纹形成的影响,探讨镀层裂纹的形成机制,为拓展热镀铝锌硅镀层钢板在冲压成形领域的应用提供依据。方法 采用高温热台装置,制备600 ℃保温时间分别为0.5、1、1.5 min的热镀铝锌硅镀层合金化试样,研究了镀层、镀层/钢基体界面合金层的显微组织,测试了τ5相的显微硬度,采用钢板弯曲试验,研究了热镀铝锌硅镀层裂纹的形成规律。结果 热镀铝锌硅镀层的凝固层显微组织为α(Al)富铝相、α(Al)+β(Zn)富锌相、少量针状Si析出相、微量Al-V-Ti相,基体界面主要是τ5相(Al8Fe2Si)、Fe3Al金属间化合物合金层;随着保温时间增加,金属间化合物合金层厚度增加,形成多层梯度分布结构,自内向外依次为Fe3Al、FeAl3、τ5相;Al-Zn-Si合金、Al-V-Ti相、τ5相的显微硬度分别为85、390、733 HV0.2;厚度为1、2 mm的DC51D+AZ热镀铝锌硅镀层钢板界面合金层厚度分别约为1-2 μm,1.5a180°、0a180°弯曲时,钢板外表面镀层裂纹最大宽度分别约为55、77 μm。结论 热镀铝锌硅镀层的界面合金层中的高硬度τ5相是镀层形成裂纹的关键因素;600 ℃时τ5相的生长动力学表达式为y= 8.06x0.2-8.92,符合抛物线关系;随着弯曲角度增加,折弯钢板间隙逐渐减小,弯曲的应变量增加,金属间化合物合金层、镀层弯曲外表面的裂纹宽度增加;镀层弯曲变形时,界面合金层的τ5相柱状晶首先开裂,形成有高密度纹理特征的微裂纹,有利于吸附胶状腐蚀产物,仍具有较好的耐蚀性,通过镀层的显微组织调控,能够兼顾实现热镀铝锌硅镀层钢板的成形性与耐蚀性。
文章目录
0 引言
1 试验方法
2 试验结果及分析
2.1 显微组织
2.2 显微硬度
2.3 不同弯曲角度的镀层表面裂纹形貌
2.4 弯曲180°不同间隙的镀层裂纹形貌
2.5 镀层弯曲变形生成裂纹的机制
3 结论