一(yi)、鋼(gang)管鍍鋅層的特點
1. 鍍鋅層的保(bao)護機理：
a. 隔離作用
鋼材表面覆蓋了(le)一層(ceng)有一定厚度(du)且結構致密(mi)的純鋅層(ceng)，阻(zu)斷了(le)腐(fu)蝕溶(rong)液(ye)和(he)鋼材接觸的可能(neng)(neng)性(xing)，從而(er)避免鋼材被溶(rong)液(ye)腐(fu)蝕。鋅在空氣干燥的空間內(nei)存放，能(neng)(neng)夠(gou)保持其性(xing)能(neng)(neng)的穩定性(xing)。
b. 電化學保(bao)護(hu)
假若空氣濕度較(jiao)大，鋅(xin)表(biao)面有水膜(mo)(mo)存在，表(biao)面發生有氧(yang)參與的電(dian)化學腐蝕，就會形成(cheng)一種致密的堿式碳酸鋅(xin)薄膜(mo)(mo)，阻斷空氣與內部接觸。在特定環境中，鍍(du)鋅(xin)層(ceng)(ceng)破(po)壞(huai)使鋼(gang)基(ji)裸露，鋼(gang)基(ji)體與表(biao)面鍍(du)鋅(xin)層(ceng)(ceng)形成(cheng)特殊的微電(dian)池，表(biao)面鍍(du)鋅(xin)層(ceng)(ceng)作為犧牲陽(yang)極，鋼(gang)基(ji)體作為陰極同樣受到有效(xiao)保(bao)護。
2. 結構致密、具有較強防腐性(xing)能(neng)的鐵一鋅(xin)合(he)金層可用于(yu)海洋(yang)建(jian)設和工業防腐。
3. 鋅一鐵因發生互溶而結合(he)牢固，耐磨性良好。鋅的延(yan)展性較好，它(ta)的合(he)金層能夠牢固附著于鋼基(ji)體上，因而工業(ye)生產中可將熱鍍件進行軋制、彎曲(qu)、冷沖和拉絲(si)等成(cheng)型操作，鍍層不(bu)被損壞。
4. 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構件熱鍍鋅(xin)后，相當于(yu)一次低溫退火處理，能(neng)有(you)效(xiao)改善鋼(gang)(gang)(gang)(gang)基體(ti)的機械性(xing)能(neng)，消除鋼(gang)(gang)(gang)(gang)件成型焊接(jie)時的應(ying)力，有(you)利于(yu)對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構件進(jin)行車削(xue)加工。
5. 熱(re)鍍(du)鋅后的鋼(gang)管表面光亮美觀(guan)。
6. 純(chun)鋅(xin)層(ceng)(ceng)(ceng)是熱鍍(du)鋅(xin)中最富(fu)有塑性(xing)的一層(ceng)(ceng)(ceng)鍍(du)鋅(xin)層(ceng)(ceng)(ceng)，其性(xing)質基本接(jie)近于(yu)純(chun)鋅(xin)，具有延展性(xing)，所以它(ta)富(fu)于(yu)撓(nao)性(xing)。
二(er)、熱鍍鋅鋼(gang)管鍍層(ceng)結構
圖8-29所示為(wei)熱浸鍍鋅層的(de)結構。如圖所示，鍍層自鐵(tie)基體由內(nei)往外分別Γ相(xiang)(xiang)、δ相(xiang)(xiang)、ξ相(xiang)(xiang)和(he)η相(xiang)(xiang)，
它們的各(ge)自特點(dian)如下：
Γ相(xiang)(xiang)：Γ相(xiang)(xiang)是金屬化合(he)物相(xiang)(xiang)，它(ta)硬而脆(cui)，含鐵量約為(wei)21％～28％。其(qi)化學成分，有(you)人認為(wei)是FeZn3或Fe3Zn10，也有(you)人認為(wei)相(xiang)(xiang)當于FesZn21。在熱鍍鋅層中Γ相(xiang)(xiang)常與基體緊密相(xiang)(xiang)鄰，且(qie)它(ta)的厚度極薄。當浸(jin)漬時(shi)間(jian)較短時(shi)一般不易(yi)出現。
δ相：含鐵量在7％～11.5％，是(shi)化學成分相當于FeZn，的金屬間化合物。
ξ相(xiang)：δ相(xiang)的(de)外(wai)面是呈(cheng)針狀(zhuang)或穗狀(zhuang)的(de)ζ相(xiang)，它(ta)的(de)含(han)Zn量為(wei)93.8％～98％，化學(xue)成分相(xiang)當于Fe，它(ta)不(bu)如8層(ceng)那么致(zhi)密，且由于它(ta)的(de)結構為(wei)單斜晶(jing)格，所(suo)以ζ相(xiang)很脆。
η相：η相為(wei)純鋅層(ceng)。n相硬度低，塑(su)性好，但是(shi)耐磨性較其他相層(ceng)較差。
三、熱鍍鋅(xin)鋼管生(sheng)產工藝
熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)是先將鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)進(jin)行堿洗脫脂，去(qu)除(chu)(chu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)表(biao)面附著的(de)(de)油漬(zi)、油污等污物(wu)，再(zai)經(jing)酸洗，去(qu)除(chu)(chu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)表(biao)面的(de)(de)氧化(hua)皮等物(wu)，再(zai)浸入(ru)氯(lv)化(hua)銨和氯(lv)化(hua)鋅(xin)(xin)混合(he)(he)水溶液槽(cao)中進(jin)行助鍍(du)(du)處理(li)，烘干后送入(ru)熱浸鍍(du)(du)槽(cao)中，使熔(rong)融鋅(xin)(xin)液與(yu)鐵(tie)基(ji)體(ti)(ti)反(fan)應而(er)產(chan)生(sheng)合(he)(he)金層(ceng)，從而(er)使基(ji)體(ti)(ti)和鍍(du)(du)層(ceng)結合(he)(he)牢固。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)在鋅(xin)(xin)液中浸鍍(du)(du)一(yi)定(ding)時(shi)間后出(chu)鋅(xin)(xin)鍋，表(biao)面附著一(yi)層(ceng)純鋅(xin)(xin)熔(rong)融液，通(tong)過外吹和內吹工(gong)序分別控制(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)外表(biao)面和內表(biao)面鋅(xin)(xin)層(ceng)厚度。熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)具有鍍(du)(du)層(ceng)均勻(yun)，附著力(li)強(qiang)，使用壽(shou)命長等優點。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)基(ji)體(ti)(ti)與(yu)熔(rong)融的(de)(de)鍍(du)(du)液發生(sheng)復(fu)雜的(de)(de)物(wu)理(li)、化(hua)學(xue)反(fan)應，形(xing)成耐腐蝕的(de)(de)結構緊密(mi)的(de)(de)鋅(xin)(xin)-鐵(tie)合(he)(he)金層(ceng)以及純鋅(xin)(xin)層(ceng)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)基(ji)體(ti)(ti)融為(wei)一(yi)體(ti)(ti)，故其耐腐蝕能力(li)強(qiang)。圖8-30是典型的(de)(de)熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)工(gong)藝流程圖。
四、影響鍍鋅質(zhi)量的關鍵
1. 據有關文獻，鋼基中(zhong)碳含量越(yue)高，鐵-鋅反(fan)應就(jiu)愈(yu)(yu)劇(ju)烈(lie)，鐵的重(zhong)量損失愈(yu)(yu)大(da)。鋼基反(fan)應愈(yu)(yu)劇(ju)烈(lie)，鐵-鋅合金層變的越(yue)厚，鋅層附著性將變壞。因此通常熱(re)鍍(du)鋅原料均選(xuan)擇0.22％以下的低碳鋼。
2. 含(han)硅量較高的鎮靜鋼對鍍(du)(du)鋅(xin)影響非常大，會造成(cheng)生產成(cheng)本增(zeng)加(jia)，設備損耗增(zeng)大等(deng)一系列后果(guo)，為此(ci)熱鍍(du)(du)鋅(xin)的原料(liao)均(jun)采用低(di)硅的沸騰鋼或鋁(lv)鎮靜鋼。鋼管（硅含(han)量＜0.35％）在490℃以下浸鍍(du)(du)，鍍(du)(du)層致(zhi)密，附著(zhu)性和(he)外觀(guan)質量好。而在495～530℃浸鍍(du)(du)，形成(cheng)的鍍(du)(du)鋅(xin)層附著(zhu)性差(cha)，且(qie)隨著(zhu)浸鍍(du)(du)時間的加(jia)長而使鍍(du)(du)層變厚，耐腐(fu)蝕性變差(cha)，外觀(guan)上顏色(se)暗淡。
3. 鍍(du)鋅(xin)(xin)時，鋅(xin)(xin)液(ye)中(zhong)加鋁，可(ke)改善鋅(xin)(xin)層的(de)附著性(xing)(xing)，所以帶鋼鋁含量(liang)可(ke)根據生(sheng)產(chan)實際情況確定(ding)。鋅(xin)(xin)液(ye)中(zhong)鋁的(de)含量(liang)愈(yu)高，則鍍(du)鋅(xin)(xin)管的(de)表(biao)面光(guang)(guang)澤(ze)度(du)(du)也愈(yu)高，但(dan)是如果鋁含量(liang)超(chao)過一定(ding)值時，鍍(du)層光(guang)(guang)澤(ze)度(du)(du)雖(sui)好，卻仍會產(chan)生(sheng)硫酸(suan)銅浸鍍(du)試驗不合格、漏鍍(du)及黑斑等缺陷。鋅(xin)(xin)液(ye)中(zhong)鋁含量(liang)低(di)和鋅(xin)(xin)液(ye)溫(wen)度(du)(du)高使鋅(xin)(xin)液(ye)黏性(xing)(xing)小流動性(xing)(xing)大(da)卻又生(sheng)產(chan)較厚的(de)鍍(du)層時產(chan)生(sheng)類似(si)水波一樣的(de)浪(lang)紋，形成了不均勻的(de)鍍(du)鋅(xin)(xin)層厚度(du)(du)。
4. 鋼(gang)管(guan)表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)可導致鋅層(ceng)重量的(de)增加。因為表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙化就使(shi)鋼(gang)基表(biao)(biao)面(mian)生成(cheng)(cheng)一(yi)系列(lie)的(de)凹凸點，進而生成(cheng)(cheng)表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙的(de)海(hai)綿狀(zhuang)Fe-Zn結晶組織，它比光滑(hua)的(de)Fe-Zn 合金層(ceng)表(biao)(biao)面(mian)能(neng)從(cong)鋅鍋中帶(dai)出(chu)更(geng)多的(de)鋅液，由此便生成(cheng)(cheng)了較厚的(de)純鋅層(ceng)。
綜上所(suo)述，導致鍍(du)鋅(xin)管鍍(du)不上鋅(xin)的(de)主要(yao)原(yuan)因是帶(dai)鋼成分碳(tan)含量高、鍍(du)鋅(xin)前酸(suan)洗不好表(biao)面(mian)(mian)存(cun)留(liu)殘留(liu)物；鍍(du)完鋅(xin)表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)、不光滑、鍍(du)層厚的(de)主要(yao)原(yuan)因是帶(dai)鋼表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)、鍍(du)鋅(xin)工(gong)藝影(ying)響。
