在加铝热镀锌中,锌液中所含的铝是对热镀锌影响最强烈的一个元素。除了铝之外,还有其它的元素,通常以微量杂质存在于原料锌锭,对铁-锌合金层的形成和成长以及对镀层的厚度和塑性的作用都极其微小。
有时,为了达到某种目的,专门向锌液中加入一定量的这类金属。它们能以不同的形式对热镀锌发生影响:可提高或降低锌液的熔点;可增加或减少锌液的表面张力和粘度;可扩大或缩小表面的结晶锌花;可使元素本身进入镀锌层的各相层中,并改变结晶相的组成、厚度和形成速度等。
今天就来讲解其中的一部分。
铅的存在也可降低锌液的粘度和表面张力,由此便能增大锌液对铁表面的浸润能力。在热镀锌时,向锌液中加铅,可使镀层表面获得美丽的大锌花,同时可改善锌液对钢板的浸润条件,从而缩短带钢的浸润时间
当锌液温度为450℃时,铁在锌液中的最大溶解度(即饱和浓度)为0.03%,若铁量继续增加,则铁便与锌结合生成铁-锌合金,沉入锅底,即所谓底渣。此外,铁还易和铝结合生成底渣,减少有效铝含量,因此可使镀层粘附性变坏。另外,铁的存在可增加锌液的粘度和表面张力,从而恶化锌液对钢板的润湿条件,使镀锌时间延长。
锌液中加入锑可获得美丽的锌花。
4.3 改善镀层外观,使锌花的形状、大小、颜色发生变化;
5、钢基板中各元素对热镀锌的影响
1、 碳的影响钢中含碳量愈高,铁-锌反应就愈强烈,铁的损失就越大,钢基参加反应愈强烈,即铁-锌合金层变得愈厚使镀锌层粘附性变坏。因此,适合热镀锌用的原板含碳量应在0.15%以下的低碳钢板。
2、 硅的影响钢基中硅含量较高会给热镀锌带来困难。一般认为,含硅量较高的镇静钢是不能用来热镀锌的,故长期以来多半是采用含硅量小于0.07%的沸腾钢作为热镀锌原板。钢基板中含较高的硅对热镀锌所产生的不利影响已被公认,然而,其作用原理是相当复杂的,但一般认为,钢板中硅对热镀锌的影响主要取决于二氧化硅,而不是取决于游离态的硅。
观察金相组织发现,在灰色镀层中脆性的ξ相特别发达,从而导致铁-锌合金层的剧烈增长,造成了镀层粘附性下降。由此可见,钢板中SiO2是影响热镀锌的主要因素。
3、 钛的影响钛是生产低合金高强度热镀锌板的主要添加元素,对镀锌过程并没有太大的影响,但对钢板的机械性能有一定的影响。由于钛与碳和氮具有较大的亲和力,它在钢中可以成为TiC和TiN的状态存在,因为碳和氮是引起钢材时效的主要元素,所以钢中含有钛就固定了氮和碳,对钢材的防老化具有重要的作用。
4、 锰、磷、硫在低碳钢中一般含锰、磷、硫较少。实践证明,钢中锰和硫的含量对镀锌层结构的影响很小。而钢中的磷对热镀锌却有显著的坏影响。当含磷量在0.15%左右时,因η相变薄而ξ相和δ1相的成长很快。在η相变薄甚至完全没有η相的地方,镀层便会出现无光泽的斑点,并且使镀层的粘附
一般厂家为了防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣,都采用450~470℃,0.5~1.5min。有些工厂对大工件及铸铁件采用较高温度,但要避开铁损高峰的温度范围。但我们建议在锌液中添加有除铁功能和降低共晶温度的合金并且把镀锌温度降低至435-445℃。
6、整理镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤,用采用热镀锌专用震动器来完成。
7、钝化目的是提高工件表面抗大气腐蚀性能,减少或延长白锈出现时间,保持镀层具有良好的外观。都用铬酸盐钝化,如Na2Cr2O7 80~100g/L,硫酸3~4ml/L,但这种钝化液严重影响环境,最好采用无铬钝化。
8、冷却 一般用水冷,但温度不可过低也不可过高,一般不低于30℃不高于70℃
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