钢管热镀锌技术
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第八节 其他因素对镀锌层的影响

一、钢制品预处理不当时的影响

钢制品在进行热镀锌之前大都采用化学的方法-酸洗进行预处理。当钢制品在盐酸中酸洗时,其表面上的锈蚀层和氧化铁皮将进行下列的化学反应:

   (2-29)   

   (2-30)   

   (2-31)   

   (2-32)   

可见,酸洗反应的结果生成了FeCl2、FeCl3、H2O和H2。从氧化铁皮中清除掉的部分FeCl2残留在钢件表面上,如果钢件表面清洗不彻底,残留在钢件表面上的FeCl2被带到锌液中,在锌液中的铁原子与锌进行反应并形成铁锌结晶,主要是ξ相。它们以硬锌的形式漂浮在锌液中或沉降在锌锅底部,还可能黏附在钢件表面上造成表面粗糙,并恶化了镀层的外观,同时也使锌耗增加。

当钢件酸洗时间过长的时候,氢气扩散到基体金属的晶格中去,而在镀锌时,氢便形成气泡,从而降低了镀层的附着强度。

二、表面粗糙度对镀锌层附着强度的影响

除了耐蚀性能以外,附着强度是镀锌层质量上最为重要的特性。它决定了镀锌层耐弯曲和冲击的能力。因此,热镀锌时对镀层的主要要求之一就是它与基体金属之间要有较好的附着强度。在实际生产当中,有很多因素影响着镀锌层的附着强度。基体表面的粗糙度可以提高镀锌层的附着强度。铁-锌合金层本身的组织是由单镀的δ1、γ、ζ相构成的。在进行弯曲和冲击时,在镀层中会出现不均匀的应力,有促使镀锌层形成裂纹的倾向。增加合金层的厚度,则附着强度降低,增加锌液中的铝含量可以得到较好的附着强度,增加锌液中的铝、铅、锡都能够促使附着强度的降低,镀锌后快速的冷却时,会产生镀层起鳞剥落和龟裂的危险性。预处理不彻底,钢件表面上残留有氧化铁皮和其他的杂质,都会降低镀层的附着强度。

三、镀锌层结晶速度对镀锌层的影响

钢件镀锌层表面只要是有光滑的表面就可以了,不需要有结晶的花纹。镀锌层的花纹会破坏镀锌层的均匀性和外观。热镀锌生产中有时因为锌液温度过高,钢制品因为其本身材质因素或过厚等离开锌液后,得不到及时的冷却,其表面一般会出现“龟纹”或金属状晶体纹,这些表面状态都将影响镀锌层的耐腐蚀性能。为了防止这些表面缺陷,生产中可以采取钢件镀锌以后直接进行强制性的快速风冷或水冷却。

极个别的情况下,因在锌液中添加不合适的合金或加入含锡、铋的量过多,都会引起镀锌层的表面缺陷。