一(yi)、鋼管鍍鋅層的特(te)點
1. 鍍(du)鋅層的保護(hu)機理：
a. 隔離作用
鋼材(cai)表(biao)面覆(fu)蓋(gai)了一層有一定厚度且結(jie)構致密的(de)純鋅層，阻斷了腐(fu)(fu)蝕溶液(ye)和鋼材(cai)接觸的(de)可能性，從(cong)而避免鋼材(cai)被溶液(ye)腐(fu)(fu)蝕。鋅在空(kong)氣干(gan)燥的(de)空(kong)間內存(cun)放，能夠保(bao)持其性能的(de)穩定性。
b. 電(dian)化學(xue)保護
假若(ruo)空氣濕度較大，鋅(xin)表(biao)面有水(shui)膜存在，表(biao)面發生(sheng)有氧參與(yu)的電化學腐蝕，就會(hui)形成一種致(zhi)密的堿(jian)式碳(tan)酸(suan)鋅(xin)薄膜，阻斷空氣與(yu)內部(bu)接觸。在特定(ding)環(huan)境(jing)中，鍍(du)鋅(xin)層(ceng)破壞使鋼基裸(luo)露，鋼基體與(yu)表(biao)面鍍(du)鋅(xin)層(ceng)形成特殊的微電池(chi)，表(biao)面鍍(du)鋅(xin)層(ceng)作(zuo)為(wei)犧牲(sheng)陽極，鋼基體作(zuo)為(wei)陰極同樣(yang)受(shou)到有效保護。
2. 結構致密、具有較強防腐性(xing)能的鐵一鋅合金層可用于海洋(yang)建(jian)設和(he)工業(ye)防腐。
3. 鋅一(yi)鐵因(yin)發生互溶而(er)結合(he)牢固，耐磨(mo)性(xing)良好(hao)。鋅的延展性(xing)較(jiao)好(hao)，它的合(he)金層能(neng)夠牢固附(fu)著于(yu)鋼基體上，因(yin)而(er)工業生產中可將熱(re)鍍件進行軋制(zhi)、彎(wan)曲、冷沖(chong)和拉絲等成型操作，鍍層不被損壞。
4. 鋼(gang)結構件熱鍍鋅(xin)后，相(xiang)當(dang)于一次低溫退火處理，能有(you)(you)效改善(shan)鋼(gang)基(ji)體的機械性能，消除(chu)鋼(gang)件成型焊接(jie)時的應力，有(you)(you)利于對(dui)鋼(gang)結構件進(jin)行車削(xue)加工。
5. 熱鍍鋅后的鋼管表(biao)面光亮美觀。
6. 純鋅(xin)層(ceng)是熱鍍鋅(xin)中最(zui)富有塑性的一層(ceng)鍍鋅(xin)層(ceng)，其性質基本接(jie)近于(yu)純鋅(xin)，具有延展性，所(suo)以它富于(yu)撓性。
二、熱鍍鋅鋼(gang)管鍍層結構
圖(tu)8-29所(suo)示(shi)(shi)為熱浸鍍(du)鋅層的結構。如圖(tu)所(suo)示(shi)(shi)，鍍(du)層自鐵基體由內往外分別Γ相、δ相、ξ相和η相，
它(ta)們的各自特點如下(xia)：
Γ相：Γ相是金屬化合物(wu)相，它(ta)硬而脆，含鐵量約為(wei)21％～28％。其(qi)化學成分，有人(ren)認為(wei)是FeZn3或Fe3Zn10，也有人(ren)認為(wei)相當于FesZn21。在熱鍍鋅(xin)層中Γ相常與基體(ti)緊(jin)密(mi)相鄰，且它(ta)的厚度極薄(bo)。當浸漬時(shi)間較(jiao)短(duan)時(shi)一般不易出(chu)現。
δ相：含鐵量在(zai)7％～11.5％，是化(hua)學成分(fen)相當于(yu)FeZn，的金屬間化(hua)合物。
ξ相(xiang)：δ相(xiang)的外(wai)面是呈針狀(zhuang)或穗狀(zhuang)的ζ相(xiang)，它(ta)的含Zn量為93.8％～98％，化學成分相(xiang)當(dang)于Fe，它(ta)不如8層(ceng)那么致密，且由于它(ta)的結構為單(dan)斜晶格，所以ζ相(xiang)很脆。
η相：η相為純鋅(xin)層(ceng)。n相硬度低，塑性好，但是(shi)耐磨(mo)性較(jiao)(jiao)其(qi)他(ta)相層(ceng)較(jiao)(jiao)差。
三、熱鍍(du)鋅鋼管生產(chan)工藝
熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼(gang)(gang)管是先將鋼(gang)(gang)管進行堿洗脫脂(zhi)，去(qu)(qu)除鋼(gang)(gang)管表(biao)(biao)面附著的(de)(de)油(you)漬、油(you)污等(deng)污物(wu)，再經酸洗，去(qu)(qu)除鋼(gang)(gang)管表(biao)(biao)面的(de)(de)氧化皮等(deng)物(wu)，再浸(jin)入氯化銨和(he)氯化鋅(xin)(xin)(xin)混合水溶液(ye)(ye)槽中(zhong)(zhong)進行助鍍(du)(du)(du)處(chu)理(li)，烘干后(hou)送入熱浸(jin)鍍(du)(du)(du)槽中(zhong)(zhong)，使(shi)熔(rong)融鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)與鐵(tie)基(ji)體(ti)反(fan)(fan)應而產(chan)生(sheng)合金(jin)層，從而使(shi)基(ji)體(ti)和(he)鍍(du)(du)(du)層結(jie)合牢固。鋼(gang)(gang)管在鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)浸(jin)鍍(du)(du)(du)一定時(shi)間后(hou)出鋅(xin)(xin)(xin)鍋，表(biao)(biao)面附著一層純鋅(xin)(xin)(xin)熔(rong)融液(ye)(ye)，通過外(wai)(wai)吹(chui)(chui)和(he)內(nei)吹(chui)(chui)工序分別控制鋼(gang)(gang)管外(wai)(wai)表(biao)(biao)面和(he)內(nei)表(biao)(biao)面鋅(xin)(xin)(xin)層厚度。熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)具(ju)有鍍(du)(du)(du)層均勻(yun)，附著力強(qiang)(qiang)，使(shi)用壽命長等(deng)優點。鋼(gang)(gang)管基(ji)體(ti)與熔(rong)融的(de)(de)鍍(du)(du)(du)液(ye)(ye)發生(sheng)復雜的(de)(de)物(wu)理(li)、化學(xue)反(fan)(fan)應，形(xing)成耐腐蝕(shi)的(de)(de)結(jie)構緊密(mi)的(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)-鐵(tie)合金(jin)層以及純鋅(xin)(xin)(xin)層與鋼(gang)(gang)管基(ji)體(ti)融為一體(ti)，故其耐腐蝕(shi)能(neng)力強(qiang)(qiang)。圖(tu)8-30是典型的(de)(de)熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼(gang)(gang)管生(sheng)產(chan)工藝(yi)流程圖(tu)。
四、影響(xiang)鍍鋅質量的關鍵(jian)
1. 據有關文獻(xian)，鋼基中(zhong)碳含(han)量越(yue)(yue)高，鐵(tie)-鋅反(fan)應就愈劇烈，鐵(tie)的重量損失愈大。鋼基反(fan)應愈劇烈，鐵(tie)-鋅合金層變(bian)的越(yue)(yue)厚(hou)，鋅層附(fu)著性將(jiang)變(bian)壞(huai)。因此通常(chang)熱鍍鋅原料(liao)均選擇0.22％以下的低碳鋼。
2. 含硅(gui)(gui)量較高的鎮靜鋼(gang)對鍍(du)鋅影響非常(chang)大(da)，會(hui)造成生(sheng)產成本(ben)增(zeng)加，設備損耗增(zeng)大(da)等一系列后果，為此熱鍍(du)鋅的原料均采用低硅(gui)(gui)的沸騰鋼(gang)或鋁鎮靜鋼(gang)。鋼(gang)管(guan)（硅(gui)(gui)含量＜0.35％）在490℃以下(xia)浸鍍(du)，鍍(du)層致密(mi)，附著(zhu)性和外觀(guan)質量好。而在495～530℃浸鍍(du)，形(xing)成的鍍(du)鋅層附著(zhu)性差(cha)(cha)，且隨著(zhu)浸鍍(du)時間(jian)的加長而使鍍(du)層變厚，耐(nai)腐蝕性變差(cha)(cha)，外觀(guan)上顏(yan)色暗淡。
3. 鍍(du)(du)鋅(xin)時，鋅(xin)液中加鋁(lv)，可改善鋅(xin)層(ceng)的(de)附(fu)著性(xing)，所(suo)以帶鋼鋁(lv)含(han)(han)量可根據生(sheng)(sheng)產(chan)實際情況(kuang)確定。鋅(xin)液中鋁(lv)的(de)含(han)(han)量愈(yu)高(gao)(gao)，則鍍(du)(du)鋅(xin)管的(de)表面(mian)光澤度也愈(yu)高(gao)(gao)，但是如(ru)果鋁(lv)含(han)(han)量超過一定值時，鍍(du)(du)層(ceng)光澤度雖好，卻(que)仍會產(chan)生(sheng)(sheng)硫酸銅浸鍍(du)(du)試驗不(bu)合格、漏(lou)鍍(du)(du)及(ji)黑(hei)斑等缺陷。鋅(xin)液中鋁(lv)含(han)(han)量低和鋅(xin)液溫度高(gao)(gao)使鋅(xin)液黏性(xing)小(xiao)流動性(xing)大卻(que)又生(sheng)(sheng)產(chan)較厚的(de)鍍(du)(du)層(ceng)時產(chan)生(sheng)(sheng)類(lei)似水波一樣的(de)浪紋，形(xing)成了不(bu)均勻(yun)的(de)鍍(du)(du)鋅(xin)層(ceng)厚度。
4. 鋼管表面粗糙(cao)(cao)度可導致鋅(xin)層(ceng)(ceng)重量的(de)(de)(de)增加。因為表面粗糙(cao)(cao)化就使鋼基表面生(sheng)成(cheng)一系列的(de)(de)(de)凹凸點，進而生(sheng)成(cheng)表面粗糙(cao)(cao)的(de)(de)(de)海(hai)綿狀Fe-Zn結晶組織，它比光滑的(de)(de)(de)Fe-Zn 合金層(ceng)(ceng)表面能(neng)從鋅(xin)鍋中(zhong)帶出(chu)更(geng)多的(de)(de)(de)鋅(xin)液，由此便生(sheng)成(cheng)了(le)較厚的(de)(de)(de)純鋅(xin)層(ceng)(ceng)。
綜上所(suo)述(shu)，導致鍍(du)鋅(xin)(xin)管鍍(du)不(bu)上鋅(xin)(xin)的(de)主要原因(yin)是帶(dai)鋼(gang)成分碳(tan)含量高、鍍(du)鋅(xin)(xin)前酸(suan)洗不(bu)好(hao)表(biao)(biao)面(mian)存留(liu)殘留(liu)物；鍍(du)完鋅(xin)(xin)表(biao)(biao)面(mian)粗糙、不(bu)光(guang)滑(hua)、鍍(du)層厚的(de)主要原因(yin)是帶(dai)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)粗糙、鍍(du)鋅(xin)(xin)工藝影(ying)響。
