一、鋼(gang)管鍍鋅層(ceng)的特點
1. 鍍(du)鋅層的保護機理：
a. 隔離作用(yong)
鋼材(cai)表面覆蓋了(le)一層(ceng)有一定厚(hou)度且結構(gou)致密(mi)的純鋅層(ceng)，阻斷了(le)腐蝕(shi)溶液(ye)和(he)鋼材(cai)接觸的可能性，從而避免鋼材(cai)被溶液(ye)腐蝕(shi)。鋅在空(kong)氣干燥的空(kong)間(jian)內(nei)存放(fang)，能夠(gou)保持(chi)其(qi)性能的穩(wen)定性。
b. 電化(hua)學保護
假(jia)若(ruo)空氣濕(shi)度(du)較大，鋅(xin)表(biao)面(mian)有(you)水膜(mo)存在，表(biao)面(mian)發生有(you)氧(yang)參(can)與(yu)的(de)(de)電化學腐(fu)蝕(shi)，就會形(xing)成一種(zhong)致密的(de)(de)堿式碳酸鋅(xin)薄膜(mo)，阻斷空氣與(yu)內部接觸。在特(te)定(ding)環境中，鍍(du)鋅(xin)層(ceng)破壞使鋼(gang)基裸露，鋼(gang)基體(ti)與(yu)表(biao)面(mian)鍍(du)鋅(xin)層(ceng)形(xing)成特(te)殊(shu)的(de)(de)微電池，表(biao)面(mian)鍍(du)鋅(xin)層(ceng)作為犧(xi)牲陽極，鋼(gang)基體(ti)作為陰(yin)極同樣受到有(you)效保護。
2. 結構(gou)致密、具(ju)有較強防(fang)腐(fu)(fu)性能(neng)的鐵(tie)一鋅合金層可用于(yu)海洋建(jian)設和工業防(fang)腐(fu)(fu)。
3. 鋅一鐵(tie)因發生互溶而結合(he)牢固(gu)，耐磨性(xing)良好。鋅的(de)延展性(xing)較好，它(ta)的(de)合(he)金(jin)層(ceng)能夠(gou)牢固(gu)附著于鋼基體(ti)上，因而工業(ye)生產中可將熱(re)鍍件進行軋(ya)制、彎曲、冷沖(chong)和拉絲等成型(xing)操作，鍍層(ceng)不被損壞(huai)。
4. 鋼(gang)結構件(jian)熱鍍鋅后，相當于一次低溫退火處理，能(neng)有效改(gai)善鋼(gang)基體的機械(xie)性能(neng)，消除鋼(gang)件(jian)成型焊接時的應力，有利于對鋼(gang)結構件(jian)進行車削加工。
5. 熱鍍鋅后的鋼管(guan)表(biao)面光亮美觀。
6. 純鋅(xin)(xin)層是熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)中(zhong)最富(fu)(fu)有塑性的一層鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)層，其(qi)性質基本接近于(yu)純鋅(xin)(xin)，具(ju)有延展性，所以它富(fu)(fu)于(yu)撓性。
二、熱鍍(du)鋅鋼管鍍(du)層結構
圖(tu)8-29所示為熱浸(jin)鍍(du)鋅(xin)層的結構。如圖(tu)所示，鍍(du)層自(zi)鐵基(ji)體由內往外分(fen)別(bie)Γ相(xiang)、δ相(xiang)、ξ相(xiang)和η相(xiang)，
它們的(de)各自(zi)特(te)點如下(xia)：
Γ相：Γ相是金屬化(hua)合(he)物相，它硬(ying)而脆，含鐵量約為21％～28％。其化(hua)學成分，有人(ren)認(ren)為是FeZn3或(huo)Fe3Zn10，也(ye)有人(ren)認(ren)為相當(dang)于FesZn21。在熱(re)鍍(du)鋅層中(zhong)Γ相常與基體緊(jin)密相鄰，且它的厚度極薄。當(dang)浸漬時(shi)間(jian)較短時(shi)一般不易(yi)出(chu)現。
δ相：含(han)鐵(tie)量在(zai)7％～11.5％，是(shi)化學成分相當于FeZn，的金(jin)屬間化合物。
ξ相：δ相的(de)外面是呈針狀或穗(sui)狀的(de)ζ相，它的(de)含Zn量為93.8％～98％，化學(xue)成(cheng)分相當于Fe，它不如(ru)8層那么致密，且由于它的(de)結構為單斜(xie)晶(jing)格(ge)，所以ζ相很脆。
η相(xiang)：η相(xiang)為純鋅層。n相(xiang)硬(ying)度(du)低，塑性好，但(dan)是耐磨性較其他相(xiang)層較差。
三、熱鍍鋅鋼(gang)管(guan)生產工藝(yi)
熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)是(shi)先(xian)將鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)進(jin)行(xing)(xing)堿(jian)洗(xi)脫脂，去除(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面附著的(de)(de)油(you)漬、油(you)污等污物，再(zai)經酸洗(xi)，去除(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面的(de)(de)氧化皮等物，再(zai)浸入氯化銨和(he)氯化鋅(xin)(xin)(xin)混(hun)合水溶液(ye)(ye)槽(cao)中進(jin)行(xing)(xing)助(zhu)鍍(du)(du)處理，烘干(gan)后(hou)送入熱(re)(re)浸鍍(du)(du)槽(cao)中，使(shi)熔(rong)融(rong)鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)與鐵基(ji)(ji)體(ti)反(fan)應(ying)而產(chan)生合金層(ceng)，從而使(shi)基(ji)(ji)體(ti)和(he)鍍(du)(du)層(ceng)結合牢固。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)在鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)中浸鍍(du)(du)一(yi)定時間后(hou)出鋅(xin)(xin)(xin)鍋，表(biao)面附著一(yi)層(ceng)純鋅(xin)(xin)(xin)熔(rong)融(rong)液(ye)(ye)，通過外吹(chui)和(he)內吹(chui)工(gong)序分(fen)別(bie)控制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)外表(biao)面和(he)內表(biao)面鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)厚(hou)度。熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)具有鍍(du)(du)層(ceng)均勻，附著力強，使(shi)用壽命長等優點。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)基(ji)(ji)體(ti)與熔(rong)融(rong)的(de)(de)鍍(du)(du)液(ye)(ye)發(fa)生復雜的(de)(de)物理、化學反(fan)應(ying)，形(xing)成耐腐蝕的(de)(de)結構緊密的(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)-鐵合金層(ceng)以(yi)及純鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)基(ji)(ji)體(ti)融(rong)為一(yi)體(ti)，故其耐腐蝕能力強。圖(tu)8-30是(shi)典型的(de)(de)熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)生產(chan)工(gong)藝流程(cheng)圖(tu)。
四、影(ying)響鍍鋅質量的關鍵
1. 據有關(guan)文(wen)獻，鋼(gang)基(ji)(ji)中碳含量越(yue)高，鐵-鋅(xin)反(fan)(fan)應(ying)就愈劇(ju)烈(lie)，鐵的重量損失愈大。鋼(gang)基(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)愈劇(ju)烈(lie)，鐵-鋅(xin)合金(jin)層變(bian)(bian)的越(yue)厚，鋅(xin)層附著性(xing)將變(bian)(bian)壞(huai)。因此通(tong)常熱鍍鋅(xin)原料均(jun)選擇0.22％以下的低(di)碳鋼(gang)。
2. 含(han)硅量較高的鎮(zhen)靜(jing)(jing)鋼(gang)(gang)對鍍(du)鋅(xin)影響非常大(da)，會造成生(sheng)產成本增加(jia)，設(she)備損耗(hao)增大(da)等(deng)一系列后果，為(wei)此(ci)熱鍍(du)鋅(xin)的原料(liao)均采用低硅的沸騰(teng)鋼(gang)(gang)或鋁鎮(zhen)靜(jing)(jing)鋼(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)管（硅含(han)量＜0.35％）在490℃以(yi)下浸(jin)(jin)鍍(du)，鍍(du)層(ceng)致密，附著(zhu)性(xing)和外觀(guan)質量好(hao)。而在495～530℃浸(jin)(jin)鍍(du)，形(xing)成的鍍(du)鋅(xin)層(ceng)附著(zhu)性(xing)差(cha)，且隨著(zhu)浸(jin)(jin)鍍(du)時間的加(jia)長(chang)而使(shi)鍍(du)層(ceng)變厚(hou)，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)變差(cha)，外觀(guan)上(shang)顏色暗(an)淡。
3. 鍍(du)(du)鋅(xin)時，鋅(xin)液(ye)中加鋁(lv)(lv)(lv)，可(ke)(ke)改善鋅(xin)層(ceng)的(de)(de)附(fu)著(zhu)性(xing)，所以(yi)帶鋼鋁(lv)(lv)(lv)含(han)量(liang)(liang)可(ke)(ke)根據(ju)生(sheng)(sheng)產實(shi)際情況確(que)定(ding)。鋅(xin)液(ye)中鋁(lv)(lv)(lv)的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)愈(yu)高，則鍍(du)(du)鋅(xin)管(guan)的(de)(de)表面(mian)光(guang)澤(ze)(ze)度(du)也愈(yu)高，但是(shi)如果鋁(lv)(lv)(lv)含(han)量(liang)(liang)超過(guo)一定(ding)值(zhi)時，鍍(du)(du)層(ceng)光(guang)澤(ze)(ze)度(du)雖好(hao)，卻仍會產生(sheng)(sheng)硫酸銅浸鍍(du)(du)試驗不合格、漏鍍(du)(du)及黑(hei)斑(ban)等缺陷。鋅(xin)液(ye)中鋁(lv)(lv)(lv)含(han)量(liang)(liang)低和(he)鋅(xin)液(ye)溫(wen)度(du)高使鋅(xin)液(ye)黏性(xing)小(xiao)流動(dong)性(xing)大卻又生(sheng)(sheng)產較厚的(de)(de)鍍(du)(du)層(ceng)時產生(sheng)(sheng)類似(si)水波(bo)一樣的(de)(de)浪紋，形成了(le)不均勻的(de)(de)鍍(du)(du)鋅(xin)層(ceng)厚度(du)。
4. 鋼管表(biao)面(mian)粗糙度可(ke)導致鋅(xin)層(ceng)(ceng)重量的增加。因(yin)為表(biao)面(mian)粗糙化(hua)就(jiu)使(shi)鋼基表(biao)面(mian)生(sheng)成(cheng)一(yi)系(xi)列的凹(ao)凸點(dian)，進(jin)而生(sheng)成(cheng)表(biao)面(mian)粗糙的海綿(mian)狀(zhuang)Fe-Zn結晶(jing)組織(zhi)，它比光滑的Fe-Zn 合金層(ceng)(ceng)表(biao)面(mian)能從鋅(xin)鍋(guo)中(zhong)帶出更(geng)多的鋅(xin)液，由(you)此便(bian)生(sheng)成(cheng)了較厚的純(chun)鋅(xin)層(ceng)(ceng)。
綜上(shang)所述(shu)，導致鍍鋅(xin)管鍍不(bu)上(shang)鋅(xin)的主(zhu)要原(yuan)因是帶鋼成分(fen)碳含量高、鍍鋅(xin)前酸洗(xi)不(bu)好表(biao)面(mian)存留殘留物；鍍完鋅(xin)表(biao)面(mian)粗糙、不(bu)光滑(hua)、鍍層厚(hou)的主(zhu)要原(yuan)因是帶鋼表(biao)面(mian)粗糙、鍍鋅(xin)工藝影響。
