450 °C Isothermal Section of the Fe-Zn-Si Ternary Phase Diagram

Abstract

The 450 °C isothermal section of the Fe-Zn-Si ternary phase diagram has been determined experimentally using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffractometry. The focus of the work has been concentrated on the Zn-rich corner which is relevant to general galvanizing. The present study has confirmed the existence of the equilibrium state between the liquid, the ξ phase and the FeSi phase. This three phase equilibrium state prevents the equilibrium between the liquid and the δ phase suggested by some researchers. Experimental results indicate that Si solubility in all four binary Zn-Fe compounds is limited. The Fe solubility in molten Zn was found to decrease with increasing Si content in the melt. The liquid phase boundary was determined using a model based phenomenological approach.On a detérminé expérimentalement la section isothermique à 450 °C du diagramme de phase ternaire Fe-Zn-Si en utilisant la microscopie optique, la microscopie électronique à balayage (SEM) conjointement avec la spectroscopie à rayons x à dispersion d'énergie (EDS) et la diffractométrie à rayons x. On a centré ce travail sur le coin riche en Zn qui est important pour la galvanisation générale. La presente étude a confirmé l'existence de l'état d' équilibre entre le liquide, la phase ξ et la phase FeSi. Cet état d' équilibre à trois phases empêche l' équilibre entre le liquide et la phase δ, suggéré par certains chercheurs. Les résultats expérimentaux indiquent que la solubilité du Si dans les quatre composes binaires Zn-Fe est limitee. On a trouvé que la solubilite du Fe dans le Zn fondu diminuait avec une augmentation du contenu en Si dans le liquide. On a déterminé la limite de la phase liquide en utilisant un modèle basé sur une approche phénoménologique.