第五節 鋼制品的熱浸鍍鋅
一、對熱浸鍍鋅的基本要求
將鋼制品經過助鍍烘干后浸入熔融的鋅液之中,經過一定時間的浸潤,鐵鋅反應,刮去鋅鍋中鋅液表面漂浮的鋅灰后,鋼管熱鍍鋅利用熱鍍鋅機組的提升機構或結構件熱鍍鋅利用電動葫蘆垂直或者傾斜一定的角度提出鋼制工件,控盡余鋅完成整個浸鋅過程。在有關章節中已提到有關浸鋅的規程等。這里再重復一點:關于熱浸鍍鋅鍍層的問題,一定要注意到鋼制工件鍍層厚度這個敏感的問題,關于熱鍍鋅層的厚度與以下七種因素有關。
①鋼制品材質的化學成分。
②鋼制工件基體表面狀態。
③熔融的鋅液溫度。
④鋼制品的浸鋅時間。
⑤鋼制品的提升速度、內外表面的抹拭條件。
⑥金屬鋅液中其他金屬成分。
⑦外界環境溫度。
二、熱浸鍍鋅中影響鋅鍍層的因素
1.鋼鐵中化學成分的影響
鋼中的碳含量對熱鍍鋅有顯著的影響。粗略地講碳含量越高,鐵-鋅反應就越激烈,鐵的重量損失越大,鋼基參加反應越激烈,鐵-鋅合金變得越厚使鍍鋅層黏附性變壞。因此,適合熱鍍鋅用的鋼材應是碳含量在0.05%~0.15%之間的低碳鋼。此外,鋼中的碳以什么狀態存在也很重要。當鋼中的碳以粒狀珠光體和層狀珠光體存在時,不管在酸中還是在鋅液中,鐵的溶解速度都最快。同時還將影響鍍鋅層外觀,鋼板如因退火溫度太高,引起在鋼材表面晶間滲碳體,它將降低鋅液對鋼表面的浸潤能力,從而使鋅液不能在鋼板表面均勻地流動,在熱鍍鋅時,就形成鋅瘤缺陷。鋼中的硅含量較高會給熱鍍鋅帶來困難。一般認為,硅含量較高的鎮靜鋼是不能用來熱鍍鋅的,故長期以來多半是采用硅含量小于0.07%的沸騰鋼作為熱鍍鋅的材料。經驗證明,鋼基中的硅含量高會引起鍍鋅層中鐵-鋅合金層相劇烈增厚,形成灰色鍍層,而使鍍鋅層黏附性變壞。從圣德林效應曲線圖2-9中可以看出鋼基中較高的硅含量對熱鍍鋅的不利影響并不隨硅含量的增高而加劇。特別是在鍍鋅溫度較高、浸鋅時間較長時便屬于這種情況。
2.鋼制件的基體表面狀態
鋼基體表面狀態差,如嚴重銹蝕、夾皮、晶體狀裂紋、軋制縱向裂紋、表面裂紋內夾渣、鋼板退火黑斑點、退火黑斑帶、焊接缺陷等,將直接影響鍍鋅層表面質量。在熱浸鍍鋅前就應該注意檢查,分類進行處理。
三、對熱浸鍍鋅用鋅的質量要求
熱浸鍍鋅所用的鋅一般采用以鋅精礦和含鋅物料為原料,用蒸餾法、精餾法或電解法生產的鋅錠。熱浸鍍鋅用的鋅錠應該具有公認的等級,一致的成分。應采用GB/T 470—2008《鋅錠》所要求的鋅化學成分,見表2-7所示。從理論上來說,牌號在Zn98.7以上的鋅錠均符合熱浸鍍鋅的要求。但在價格相差不大的情況下,通常熱鍍鋅企業采用的牌號為Zn99.995級和Zn99.99級的鋅錠。