一(yi)、鋼管鍍鋅層的特點
1. 鍍鋅層的(de)保護機理(li)：
a. 隔離作用
鋼材(cai)表(biao)面覆蓋了(le)一層(ceng)有一定(ding)厚度(du)且結構(gou)致密的(de)純鋅層(ceng)，阻斷了(le)腐蝕溶液(ye)和鋼材(cai)接(jie)觸的(de)可能(neng)性，從而避免鋼材(cai)被(bei)溶液(ye)腐蝕。鋅在空(kong)氣干燥的(de)空(kong)間內存放，能(neng)夠保持其(qi)性能(neng)的(de)穩(wen)定(ding)性。
b. 電化學保護
假(jia)若空(kong)氣(qi)濕度較大，鋅(xin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)有(you)水膜存在，表(biao)(biao)(biao)面(mian)發(fa)生有(you)氧參與的電化學腐(fu)蝕(shi)，就會形(xing)成(cheng)一種致密的堿式碳酸鋅(xin)薄(bo)膜，阻斷空(kong)氣(qi)與內部(bu)接觸。在特定環境中，鍍鋅(xin)層破(po)壞使鋼基(ji)裸露，鋼基(ji)體與表(biao)(biao)(biao)面(mian)鍍鋅(xin)層形(xing)成(cheng)特殊(shu)的微(wei)電池，表(biao)(biao)(biao)面(mian)鍍鋅(xin)層作(zuo)為犧牲陽極(ji)，鋼基(ji)體作(zuo)為陰(yin)極(ji)同樣受到有(you)效保(bao)護。
2. 結構致(zhi)密、具有較(jiao)強(qiang)防(fang)腐性能的鐵(tie)一鋅合金層可(ke)用(yong)于海(hai)洋建設和工業(ye)防(fang)腐。
3. 鋅一(yi)鐵(tie)因發生互溶而結合牢固(gu)，耐磨性(xing)良好(hao)。鋅的(de)延展(zhan)性(xing)較(jiao)好(hao)，它的(de)合金層能夠(gou)牢固(gu)附著于鋼基體上，因而工業生產中可將熱鍍(du)件進行軋制(zhi)、彎曲(qu)、冷(leng)沖和(he)拉(la)絲等成型(xing)操作，鍍(du)層不被損壞。
4. 鋼(gang)(gang)(gang)結構件(jian)熱鍍鋅(xin)后，相當于(yu)一次低溫退火處理，能有效改善鋼(gang)(gang)(gang)基體的機械性能，消除鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)成型焊接時的應力，有利于(yu)對鋼(gang)(gang)(gang)結構件(jian)進行車(che)削加(jia)工。
5. 熱鍍鋅后的鋼管(guan)表面光亮(liang)美觀。
6. 純鋅層(ceng)是熱鍍鋅中最(zui)富有(you)塑性(xing)(xing)的一(yi)層(ceng)鍍鋅層(ceng)，其性(xing)(xing)質基(ji)本接近于(yu)純鋅，具有(you)延展性(xing)(xing)，所以它富于(yu)撓性(xing)(xing)。
二、熱鍍(du)鋅鋼(gang)管鍍(du)層(ceng)結構
圖8-29所(suo)示(shi)為熱浸鍍鋅層(ceng)的結構。如圖所(suo)示(shi)，鍍層(ceng)自鐵基體(ti)由內往外分別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(te)點如(ru)下：
Γ相(xiang)：Γ相(xiang)是金屬(shu)化(hua)合物相(xiang)，它硬而脆，含鐵量約(yue)為(wei)21％～28％。其(qi)化(hua)學成分，有(you)人認為(wei)是FeZn3或(huo)Fe3Zn10，也有(you)人認為(wei)相(xiang)當于FesZn21。在(zai)熱鍍鋅層中Γ相(xiang)常與基體緊密相(xiang)鄰(lin)，且它的厚度極(ji)薄(bo)。當浸漬時間較短時一般不易出(chu)現。
δ相：含鐵量(liang)在7％～11.5％，是化學成分相當于FeZn，的(de)金屬間化合物。
ξ相(xiang)：δ相(xiang)的(de)外面(mian)是(shi)呈(cheng)針(zhen)狀或穗狀的(de)ζ相(xiang)，它的(de)含Zn量為93.8％～98％，化(hua)學成分(fen)相(xiang)當于(yu)Fe，它不如8層(ceng)那么致密(mi)，且由于(yu)它的(de)結構為單斜晶格，所(suo)以ζ相(xiang)很(hen)脆(cui)。
η相：η相為純鋅層(ceng)。n相硬度(du)低，塑性(xing)好，但是耐磨性(xing)較(jiao)其他相層(ceng)較(jiao)差。
三、熱鍍鋅鋼管生產工(gong)藝
熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼管(guan)(guan)(guan)是(shi)先將(jiang)鋼管(guan)(guan)(guan)進行(xing)堿洗脫脂，去(qu)除(chu)鋼管(guan)(guan)(guan)表面(mian)(mian)附著(zhu)的(de)(de)油(you)漬、油(you)污等污物，再經酸洗，去(qu)除(chu)鋼管(guan)(guan)(guan)表面(mian)(mian)的(de)(de)氧化(hua)皮(pi)等物，再浸(jin)入氯化(hua)銨和氯化(hua)鋅(xin)(xin)(xin)混合(he)水溶液槽中(zhong)進行(xing)助鍍(du)(du)處理(li)，烘干后送入熱(re)(re)浸(jin)鍍(du)(du)槽中(zhong)，使熔(rong)融(rong)鋅(xin)(xin)(xin)液與鐵(tie)基體(ti)反應而產(chan)生(sheng)合(he)金層(ceng)，從(cong)而使基體(ti)和鍍(du)(du)層(ceng)結合(he)牢固(gu)。鋼管(guan)(guan)(guan)在鋅(xin)(xin)(xin)液中(zhong)浸(jin)鍍(du)(du)一定時間(jian)后出鋅(xin)(xin)(xin)鍋(guo)，表面(mian)(mian)附著(zhu)一層(ceng)純鋅(xin)(xin)(xin)熔(rong)融(rong)液，通(tong)過(guo)外吹和內吹工序分別控制鋼管(guan)(guan)(guan)外表面(mian)(mian)和內表面(mian)(mian)鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)厚度。熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)具有鍍(du)(du)層(ceng)均勻，附著(zhu)力強，使用壽命長(chang)等優點。鋼管(guan)(guan)(guan)基體(ti)與熔(rong)融(rong)的(de)(de)鍍(du)(du)液發生(sheng)復雜的(de)(de)物理(li)、化(hua)學反應，形成(cheng)耐腐蝕(shi)的(de)(de)結構(gou)緊(jin)密的(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)-鐵(tie)合(he)金層(ceng)以及純鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)與鋼管(guan)(guan)(guan)基體(ti)融(rong)為一體(ti)，故其耐腐蝕(shi)能力強。圖8-30是(shi)典型的(de)(de)熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)鋼管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產(chan)工藝流(liu)程圖。
四、影響鍍鋅質量的(de)關鍵
1. 據有關文獻，鋼基中碳(tan)含量(liang)越(yue)高，鐵-鋅反應就愈(yu)劇(ju)烈，鐵的重(zhong)量(liang)損失(shi)愈(yu)大。鋼基反應愈(yu)劇(ju)烈，鐵-鋅合金層變(bian)的越(yue)厚，鋅層附著性將變(bian)壞。因(yin)此通常熱鍍鋅原料均選擇0.22％以下的低碳(tan)鋼。
2. 含(han)硅(gui)量(liang)較高的鎮靜(jing)鋼對(dui)鍍鋅(xin)影響非常(chang)大，會造成生產(chan)成本增加，設(she)備損(sun)耗(hao)增大等一系列后(hou)果，為此熱鍍鋅(xin)的原料均采用低硅(gui)的沸騰鋼或鋁鎮靜(jing)鋼。鋼管（硅(gui)含(han)量(liang)＜0.35％）在490℃以下浸鍍，鍍層致密，附(fu)著(zhu)性和外觀質量(liang)好(hao)。而在495～530℃浸鍍，形成的鍍鋅(xin)層附(fu)著(zhu)性差，且隨(sui)著(zhu)浸鍍時(shi)間(jian)的加長而使鍍層變厚，耐腐蝕性變差，外觀上顏色暗淡。
3. 鍍鋅(xin)(xin)時，鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中加鋁(lv)，可(ke)(ke)改(gai)善鋅(xin)(xin)層的(de)(de)附(fu)著性(xing)(xing)，所以帶(dai)鋼(gang)鋁(lv)含(han)(han)量可(ke)(ke)根據生(sheng)產(chan)實際(ji)情況確定。鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中鋁(lv)的(de)(de)含(han)(han)量愈(yu)高(gao)，則鍍鋅(xin)(xin)管的(de)(de)表(biao)面光(guang)澤度也愈(yu)高(gao)，但是如果鋁(lv)含(han)(han)量超過一定值(zhi)時，鍍層光(guang)澤度雖好，卻仍會產(chan)生(sheng)硫(liu)酸銅(tong)浸(jin)鍍試驗不(bu)合格(ge)、漏鍍及黑斑等缺陷(xian)。鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)中鋁(lv)含(han)(han)量低和鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)溫度高(gao)使鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)黏性(xing)(xing)小流動性(xing)(xing)大卻又生(sheng)產(chan)較厚(hou)的(de)(de)鍍層時產(chan)生(sheng)類似(si)水波一樣的(de)(de)浪(lang)紋，形(xing)成(cheng)了(le)不(bu)均(jun)勻的(de)(de)鍍鋅(xin)(xin)層厚(hou)度。
4. 鋼管表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度可導致(zhi)鋅層重量的(de)(de)增加。因(yin)為表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)化就使(shi)鋼基表(biao)面(mian)(mian)生成一系列(lie)的(de)(de)凹凸點(dian)，進而生成表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)的(de)(de)海綿狀Fe-Zn結晶(jing)組織，它比光滑的(de)(de)Fe-Zn 合金層表(biao)面(mian)(mian)能從(cong)鋅鍋中帶出更(geng)多的(de)(de)鋅液(ye)，由此(ci)便(bian)生成了較厚的(de)(de)純鋅層。
綜(zong)上所(suo)述，導致(zhi)鍍(du)鋅管鍍(du)不(bu)上鋅的主要(yao)原(yuan)因是(shi)帶鋼成分碳含量高、鍍(du)鋅前酸(suan)洗不(bu)好表(biao)面存留(liu)殘(can)留(liu)物(wu)；鍍(du)完鋅表(biao)面粗(cu)糙(cao)、不(bu)光滑、鍍(du)層厚的主要(yao)原(yuan)因是(shi)帶鋼表(biao)面粗(cu)糙(cao)、鍍(du)鋅工(gong)藝影響。
