在加鋁熱鍍鋅中，鋅液中所含的鋁是對(duì)熱鍍鋅影響***強(qiáng)烈的一個(gè)元素。除了鋁之外，還有其它的元素，通常以微量雜質(zhì)存在于原料鋅錠，對(duì)鐵-鋅合金層的形成和成長(zhǎng)以及對(duì)鍍層的厚度和塑性的作用都極其微小。
有時(shí)，為了達(dá)到某種目的，專門(mén)向鋅液中加入一定量的這類金屬。它們能以不同的形式對(duì)熱鍍鋅發(fā)生影響：可提高或降低鋅液的熔點(diǎn)；可增加或減少鋅液的表面張力和粘度；可擴(kuò)大或縮小表面的結(jié)晶鋅花；可使元素本身進(jìn)入鍍鋅層的各相層中，并改變結(jié)晶相的組成、厚度和形成速度等。
今天就來(lái)講解其中的一部分。
1、 鉛的影響
自然界中存在的總是鉛、鋅共生的礦床，在冶煉鋅時(shí)，雖然經(jīng)過(guò)多次精餾，但各級(jí)成品鋅中仍然含有一定量的鉛。值得注意的是，在熱鍍鋅時(shí)總是特意向鋅液中添加一些鉛。在450℃的鋅液中，鉛的溶解極限為1.5%，如果超過(guò)此飽和濃度進(jìn)一步加鉛，則會(huì)導(dǎo)致鋅鍋底部出現(xiàn)鉛層。
鉛的存在也可降低鋅液的粘度和表面張力，由此便能增大鋅液對(duì)鐵表面的浸潤(rùn)能力。在熱鍍鋅時(shí)，向鋅液中加鉛，可使鍍層表面獲得美麗的大鋅花，同時(shí)可改善鋅液對(duì)鋼板的浸潤(rùn)條件，從而縮短帶鋼的浸潤(rùn)時(shí)間
2、 鐵的影響
當(dāng)鋅液溫度為450℃時(shí)，鐵在鋅液中的***大溶解度（即飽和濃度）為0.03%，若鐵量繼續(xù)增加，則鐵便與鋅結(jié)合生成鐵-鋅合金，沉入鍋底，即所謂底渣。此外，鐵還易和鋁結(jié)合生成底渣，減少有效鋁含量，因此可使鍍層粘附性變壞。另外，鐵的存在可增加鋅液的粘度和表面張力，從而惡化鋅液對(duì)鋼板的潤(rùn)濕條件，使鍍鋅時(shí)間延長(zhǎng)。
3、 銻的影響
鋅液中加入銻可獲得美麗的鋅花。
4、 其他元素的影響
除了以上元素外，還有一些其它雜質(zhì)元素，它們中的多數(shù)是由于與鋅礦石共生，在冶煉鋅時(shí)沒(méi)有除干凈而留下的（如鎘、錫、銻），有的是生產(chǎn)過(guò)程中不可避免帶入的（如鐵）。
鋅液中的雜質(zhì)元素含量對(duì)鍍鋅會(huì)造成一些影響，其主要是下列幾個(gè)方面：
4.1 影響鍍層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。如增加或減少鐵在鋅液中的溶解速度（如鎘、銻），使鐵鋅合金層變厚或減薄，增加或降低鋅液的流動(dòng)性使純鋅層減薄或加厚（如鐵），增加鋅的脆性，使鍍層變脆（如砷）；
4.2 改變鋅層的抗蝕性，使鋅層抗蝕性提高或降低；
4.3 改善鍍層外觀，使鋅花的形狀、大小、顏色發(fā)生變化；
5、鋼基板中各元素對(duì)熱鍍鋅的影響
1、 碳的影響
鋼中含碳量愈高，鐵-鋅反應(yīng)就愈強(qiáng)烈，鐵的損失就越大，鋼基參加反應(yīng)愈強(qiáng)烈，即鐵-鋅合金層變得愈厚使鍍鋅層粘附性變壞。因此，適合熱鍍鋅用的原板含碳量應(yīng)在0.15%以下的低碳鋼板。
2、 硅的影響
鋼基中硅含量較高會(huì)給熱鍍鋅帶來(lái)困難。一般認(rèn)為，含硅量較高的鎮(zhèn)靜鋼是不能用來(lái)熱鍍鋅的，故長(zhǎng)期以來(lái)多半是采用含硅量小于0.07%的沸騰鋼作為熱鍍鋅原板。
經(jīng)驗(yàn)證明，鋼基中的硅含量高會(huì)引起鍍鋅層中鐵-鋅合金層ξ相劇烈增厚，形成灰色鍍層，而使鍍鋅層粘附性變壞。
鋼基板中含較高的硅對(duì)熱鍍鋅所產(chǎn)生的不利影響已被公認(rèn)，然而，其作用原理是相當(dāng)復(fù)雜的，但一般認(rèn)為，鋼板中硅對(duì)熱鍍鋅的影響主要取決于二氧化硅，而不是取決于游離態(tài)的硅。
原因主要是硅的原子體積較小并且硅對(duì)氧具有較大的親和力，在退火爐中很難被氫氣還原，鋼板在加熱或在罩式爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火時(shí)，可引起硅的表面富集并發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：
Si + O2 = SiO2
Si +2FeO = SiO2 + 2Fe
這樣不僅在鋼板表面，而且在內(nèi)部也會(huì)形成一層SiO2氧化膜，鍍鋅后即得到灰色鍍層。
觀察金相組織發(fā)現(xiàn)，在灰色鍍層中脆性的ξ相特別發(fā)達(dá)，從而導(dǎo)致鐵-鋅合金層的劇烈增長(zhǎng)，造成了鍍層粘附性下降。由此可見(jiàn)，鋼板中SiO2是影響熱鍍鋅的主要因素。
3、 鈦的影響
鈦是生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度熱鍍鋅板的主要添加元素，對(duì)鍍鋅過(guò)程并沒(méi)有太大的影響，但對(duì)鋼板的機(jī)械性能有一定的影響。由于鈦與碳和氮具有較大的親和力，它在鋼中可以成為T(mén)iC和TiN的狀態(tài)存在，因?yàn)樘己偷且痄摬臅r(shí)效的主要元素，所以鋼中含有鈦就固定了氮和碳，對(duì)鋼材的防老化具有重要的作用。
4、 錳、磷、硫
在低碳鋼中一般含錳、磷、硫較少。實(shí)踐證明，鋼中錳和硫的含量對(duì)鍍鋅層結(jié)構(gòu)的影響很小。而鋼中的磷對(duì)熱鍍鋅卻有顯著的壞影響。當(dāng)含磷量在0.15%左右時(shí)，因η相變薄而ξ相和δ1相的成長(zhǎng)很快。在η相變薄甚至完全沒(méi)有η相的地方，鍍層便會(huì)出現(xiàn)無(wú)光澤的斑點(diǎn)，并且使鍍層的粘附
5、熱鍍鋅
要控制好鋅液溫度、浸鍍時(shí)間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5米/min。溫度過(guò)低，鋅液流動(dòng)性差，鍍層厚且不均勻，易產(chǎn)生流掛，外觀質(zhì)量差；溫度高，鋅液流動(dòng)性好，鋅液易脫離工件，減少流掛及皺皮現(xiàn)象發(fā)生，附著力強(qiáng)，鍍層薄，外觀好，生產(chǎn)效率高；但溫度過(guò)高，工件及鋅鍋鐵損嚴(yán)重，產(chǎn)生大量鋅渣，影響浸鋅層質(zhì)量并且容易造成色差使表面顏色難看，鋅耗高。
鋅層厚度取決于鋅液溫度，浸鋅時(shí)間，鋼材材質(zhì)和鋅液成份。
一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由于鐵損造成鋅渣，都采用450～470℃，0.5～1.5min。有些工廠對(duì)大工件及鑄鐵件采用較高溫度，但要避開(kāi)鐵損高峰的溫度范圍。但我們建議在鋅液中添加有除鐵功能和降低共晶溫度的合金并且把鍍鋅溫度降低至435-445℃。
6、整理
鍍后對(duì)工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤，用采用熱鍍鋅專用震動(dòng)器來(lái)完成。
7、鈍化
目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能，減少或延長(zhǎng)白銹出現(xiàn)時(shí)間，保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化，如Na2Cr2O7 80～100g/L，硫酸3～4ml/L，但這種鈍化液嚴(yán)重影響環(huán)境，***好采用無(wú)鉻鈍化。
8、冷卻
一般用水冷，但溫度不可過(guò)低也不可過(guò)高，一般不低于30℃不高于70℃
9、檢驗(yàn)
鍍層外觀光亮、細(xì)致、無(wú)流掛、皺皮現(xiàn)象。厚度檢驗(yàn)可采用涂層測(cè)厚儀，方法比較簡(jiǎn)便。也可通過(guò)鋅附著量進(jìn)行換算得到鍍層厚度。結(jié)合強(qiáng)度可采用彎曲壓力機(jī)，將樣件作90～180°彎曲，應(yīng)無(wú)裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗(yàn)，并且分批的做鹽霧試驗(yàn)和硫酸銅浸蝕試驗(yàn)。
鑫泰手機(jī)站
鑫泰微信平臺(tái)
蘇公網(wǎng)安備32039102000683號(hào) 技術(shù)支持：招財(cái)貓
