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解析热镀锌技术的防护性能

发布时间:2018-1-31 15:48:20      点击次数:305

热镀锌技术是近年来把发展迅速的一项热门技术,是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展,对钢铁件防护要求越来越高,热镀锌需求量也不断增加。

热镀锌层防护性能

通常电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌层一般在35μm以上,甚至高达200μm。热镀锌覆盖能力好,镀层致密,无有机物夹杂。众所周知,锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护,在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜,一定程度上减缓锌的腐蚀,这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重,危及到铁基体时,锌对基体产生电化学保护,锌的标准电位-0.76V,铁的标准电位-0.44V,锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解,铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。

热镀锌层形成过程

热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力比较小。因此,当锌在固熔体中达到饱和后,锌铁两种元素原子相互扩散,扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移,逐渐与铁形成合金,而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底,即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层,为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。

热镀锌抗腐蚀能力远远高于冷镀锌(又称电镀锌)。热镀锌在几年里都不会生锈,冷镀锌在半年里就会生锈。

冷镀锌工艺用于保护金属防止腐蚀,为此利用了锌填料的涂料,在利用任何一种涂敷的方法将其涂在被保护表面,干燥之后形成锌填料涂层,在干燥涂层中具有含量的锌(达到95%)。钢铁在冷却的条件下在表面镀锌,而热镀锌是钢管在热浸的条件下对表面镀锌,它的附着力很强,不容易脱落,热镀锌管虽然也出现锈蚀的现象,但在很长的周期可以满足技术、卫生要求。


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