一、鋼管鍍鋅層的特(te)點(dian)
1. 鍍鋅層的保護(hu)機理：
a. 隔離作用
鋼材表面覆蓋了一層(ceng)有一定(ding)(ding)厚度且結構致密的純鋅層(ceng)，阻斷了腐蝕溶(rong)液(ye)和鋼材接觸的可能性(xing)，從而避免鋼材被溶(rong)液(ye)腐蝕。鋅在空(kong)氣干(gan)燥(zao)的空(kong)間內存放(fang)，能夠保持其(qi)性(xing)能的穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)。
b. 電(dian)化學保護
假(jia)若空氣濕度較大，鋅(xin)(xin)表(biao)(biao)(biao)面有(you)水膜存在，表(biao)(biao)(biao)面發生(sheng)有(you)氧參與(yu)(yu)的電(dian)化學腐蝕，就會形成一種致密的堿式碳酸(suan)鋅(xin)(xin)薄膜，阻斷空氣與(yu)(yu)內(nei)部(bu)接觸。在特定(ding)環境中，鍍(du)鋅(xin)(xin)層破壞使鋼基裸露(lu)，鋼基體與(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)面鍍(du)鋅(xin)(xin)層形成特殊的微電(dian)池，表(biao)(biao)(biao)面鍍(du)鋅(xin)(xin)層作(zuo)為(wei)犧牲陽(yang)極，鋼基體作(zuo)為(wei)陰極同(tong)樣受到有(you)效(xiao)保護。
2. 結(jie)構致密、具(ju)有較強防腐(fu)(fu)性(xing)能的(de)鐵(tie)一鋅合金(jin)層(ceng)可用(yong)于海洋(yang)建設和(he)工業(ye)防腐(fu)(fu)。
3. 鋅一鐵因(yin)發(fa)生(sheng)互溶(rong)而結合牢固(gu)(gu)，耐磨性(xing)良(liang)好。鋅的延展性(xing)較好，它的合金層能夠(gou)牢固(gu)(gu)附(fu)著于鋼基體上，因(yin)而工業生(sheng)產中可將熱鍍件進行(xing)軋(ya)制(zhi)、彎(wan)曲(qu)、冷沖(chong)和拉絲等成(cheng)型操作，鍍層不被損壞。
4. 鋼結構件熱鍍鋅(xin)后，相當于一次低溫退火(huo)處(chu)理，能有效改善鋼基體的機(ji)械性(xing)能，消(xiao)除鋼件成型焊接(jie)時(shi)的應力，有利于對(dui)鋼結構件進行(xing)車削加(jia)工。
5. 熱鍍(du)鋅后的鋼管表面光亮美(mei)觀。
6. 純(chun)鋅(xin)層是熱鍍(du)(du)鋅(xin)中最富(fu)有塑性(xing)(xing)的一層鍍(du)(du)鋅(xin)層，其性(xing)(xing)質基本(ben)接近于純(chun)鋅(xin)，具(ju)有延展性(xing)(xing)，所(suo)以(yi)它(ta)富(fu)于撓(nao)性(xing)(xing)。
二、熱鍍(du)(du)鋅鋼管(guan)鍍(du)(du)層結構
圖8-29所示為(wei)熱浸鍍鋅層的結構。如(ru)圖所示，鍍層自(zi)鐵(tie)基體由內往外分別Γ相(xiang)、δ相(xiang)、ξ相(xiang)和η相(xiang)，
它們的各自特點如下(xia)：
Γ相(xiang)：Γ相(xiang)是(shi)金屬化合物相(xiang)，它硬(ying)而脆，含鐵量約為21％～28％。其化學成分，有人認為是(shi)FeZn3或Fe3Zn10，也有人認為相(xiang)當(dang)(dang)于(yu)FesZn21。在(zai)熱鍍鋅(xin)層中Γ相(xiang)常與基(ji)體緊密相(xiang)鄰，且(qie)它的厚度極(ji)薄(bo)。當(dang)(dang)浸漬時(shi)間較短時(shi)一般不易出現。
δ相(xiang)：含鐵量(liang)在7％～11.5％，是化學(xue)成分(fen)相(xiang)當于FeZn，的金屬間化合物(wu)。
ξ相(xiang)：δ相(xiang)的外面(mian)是(shi)呈針狀或穗狀的ζ相(xiang)，它(ta)的含(han)Zn量為(wei)93.8％～98％，化學成(cheng)分相(xiang)當(dang)于Fe，它(ta)不如8層那么致密，且由(you)于它(ta)的結構為(wei)單斜晶格，所以ζ相(xiang)很脆。
η相(xiang)(xiang)：η相(xiang)(xiang)為純鋅層。n相(xiang)(xiang)硬度低，塑(su)性好(hao)，但是耐(nai)磨性較(jiao)其他相(xiang)(xiang)層較(jiao)差。
三、熱鍍鋅鋼管生產工藝(yi)
熱(re)(re)(re)鍍(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)是先將鋼(gang)管(guan)進行堿洗脫脂，去(qu)除鋼(gang)管(guan)表面附(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)油(you)漬、油(you)污(wu)等(deng)污(wu)物(wu)，再(zai)經(jing)酸(suan)洗，去(qu)除鋼(gang)管(guan)表面的(de)(de)(de)氧化皮(pi)等(deng)物(wu)，再(zai)浸入氯化銨和(he)氯化鋅(xin)(xin)(xin)混合水(shui)溶(rong)液(ye)槽中(zhong)進行助鍍(du)處理(li)，烘干后送入熱(re)(re)(re)浸鍍(du)槽中(zhong)，使(shi)熔融鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)與鐵基(ji)體(ti)反應(ying)而產生合金(jin)層，從而使(shi)基(ji)體(ti)和(he)鍍(du)層結合牢固。鋼(gang)管(guan)在鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)中(zhong)浸鍍(du)一定時間后出(chu)鋅(xin)(xin)(xin)鍋，表面附(fu)著(zhu)一層純鋅(xin)(xin)(xin)熔融液(ye)，通過(guo)外吹和(he)內吹工序分別控制鋼(gang)管(guan)外表面和(he)內表面鋅(xin)(xin)(xin)層厚(hou)度。熱(re)(re)(re)鍍(du)鋅(xin)(xin)(xin)具有(you)鍍(du)層均勻，附(fu)著(zhu)力強(qiang)(qiang)，使(shi)用壽命(ming)長等(deng)優點。鋼(gang)管(guan)基(ji)體(ti)與熔融的(de)(de)(de)鍍(du)液(ye)發(fa)生復雜的(de)(de)(de)物(wu)理(li)、化學反應(ying)，形成耐腐蝕的(de)(de)(de)結構緊密(mi)的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)-鐵合金(jin)層以及純鋅(xin)(xin)(xin)層與鋼(gang)管(guan)基(ji)體(ti)融為(wei)一體(ti)，故(gu)其耐腐蝕能力強(qiang)(qiang)。圖8-30是典型的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)鍍(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)生產工藝流程(cheng)圖。
四、影響鍍鋅(xin)質量的關鍵(jian)
1. 據有關文(wen)獻(xian)，鋼(gang)基(ji)中碳含量越高，鐵-鋅(xin)(xin)反應就愈(yu)(yu)劇烈，鐵的重量損失愈(yu)(yu)大。鋼(gang)基(ji)反應愈(yu)(yu)劇烈，鐵-鋅(xin)(xin)合金層變的越厚，鋅(xin)(xin)層附著性將變壞。因此通常熱鍍鋅(xin)(xin)原料均選擇0.22％以(yi)下的低碳鋼(gang)。
2. 含硅(gui)量較高(gao)的(de)鎮靜鋼(gang)對鍍(du)鋅影響非常大，會造成(cheng)生(sheng)產成(cheng)本增加，設(she)備損耗增大等一系列后(hou)果，為(wei)此熱鍍(du)鋅的(de)原料均采用低(di)硅(gui)的(de)沸騰鋼(gang)或鋁鎮靜鋼(gang)。鋼(gang)管（硅(gui)含量＜0.35％）在490℃以下(xia)浸鍍(du)，鍍(du)層致密(mi)，附著性和外觀質量好(hao)。而在495～530℃浸鍍(du)，形成(cheng)的(de)鍍(du)鋅層附著性差(cha)，且隨著浸鍍(du)時間的(de)加長而使鍍(du)層變厚，耐腐蝕性變差(cha)，外觀上顏(yan)色暗淡。
3. 鍍鋅時，鋅液中(zhong)(zhong)加鋁，可(ke)(ke)改善(shan)鋅層(ceng)的(de)(de)附(fu)著性，所以帶鋼鋁含(han)(han)量(liang)可(ke)(ke)根據生產實際情(qing)況確定。鋅液中(zhong)(zhong)鋁的(de)(de)含(han)(han)量(liang)愈高(gao)，則鍍鋅管(guan)的(de)(de)表面光(guang)澤度(du)也(ye)愈高(gao)，但是如果鋁含(han)(han)量(liang)超過一定值(zhi)時，鍍層(ceng)光(guang)澤度(du)雖好(hao)，卻仍(reng)會產生硫(liu)酸銅浸鍍試驗不合格、漏鍍及黑斑(ban)等(deng)缺陷。鋅液中(zhong)(zhong)鋁含(han)(han)量(liang)低和鋅液溫度(du)高(gao)使(shi)鋅液黏性小流動性大卻又生產較厚(hou)的(de)(de)鍍層(ceng)時產生類似水波一樣的(de)(de)浪(lang)紋，形成了不均勻的(de)(de)鍍鋅層(ceng)厚(hou)度(du)。
4. 鋼管表(biao)(biao)(biao)面粗糙(cao)(cao)度可(ke)導致鋅層重量的(de)(de)增(zeng)加。因(yin)為表(biao)(biao)(biao)面粗糙(cao)(cao)化就使鋼基表(biao)(biao)(biao)面生(sheng)成(cheng)一系列的(de)(de)凹凸點，進而(er)生(sheng)成(cheng)表(biao)(biao)(biao)面粗糙(cao)(cao)的(de)(de)海綿狀Fe-Zn結(jie)晶(jing)組織，它比光滑的(de)(de)Fe-Zn 合(he)金層表(biao)(biao)(biao)面能從鋅鍋中帶出更多的(de)(de)鋅液(ye)，由(you)此便生(sheng)成(cheng)了較厚的(de)(de)純鋅層。
綜上(shang)所(suo)述，導致鍍鋅管鍍不上(shang)鋅的(de)主要原(yuan)因是帶鋼成分碳含(han)量(liang)高、鍍鋅前酸洗不好表面(mian)(mian)存留殘留物(wu)；鍍完鋅表面(mian)(mian)粗(cu)糙、不光滑、鍍層厚的(de)主要原(yuan)因是帶鋼表面(mian)(mian)粗(cu)糙、鍍鋅工藝影(ying)響。
