热镀锌合金镀层钢板的耐蚀性
(1)zn-5%A|RE合金镀层耐蚀性Zn5%AlRE合金镀层钢板,即Galfan,对其耐蚀性国内外做了许多研究,从表29和图221可以看出,在相同条件下的海洋性气候中,Galfan镀层的耐蚀性是热镀锌镀层的2倍以上;在工业性或乡村气候中,Galfan镀层的有效使用寿命是热镀锌镀层的3倍以上。到目前为止,Galfan镀层的综合耐腐蚀效果(包括裸板的耐蚀性,切边部位牺性性保护性能,加工成型后耐蚀性和涂装后耐蚀性)在各种镀层钢板中具有较大的优势。表210~表214列出了Galfan和普通镀锌钢板在各种环境中的耐蚀性对比。表215中的数据显示了Galfan和其他镀层耐蚀性能的综合比较。
(2)热镀锌合金化钢板耐蚀性
经过合金化退火处理的热镀锌钢板,得到ZnFc合金镀层,即Galvannealed镀层,其表面是一层较厚的、很致密的、不溶解于水的非活性氧化膜,它能阻止氧化反应的进一步发生,同时热镀锌合金化镀层的标准电极电位介于铁与纯锌层之间,它比铁活泼,但是比纯锌层迟钝,由此,电化学腐蚀速率就比纯锌慢。大气中的腐蚀主要是电化学腐蚀,所以合金化处理后的镀锌层就比纯锌层耐腐蚀另外,这种镀锌层的韧性与处理前相比无显著变化,可以进行较复杂的弯曲成型,并具有良好的焊接性能,焊接质量较纯锌层有了显著的提高。经合金化处理的热镀锌钢板,其表面比未经合金化处理的粗糙,镀层表面显微特征呈凹凸不平状,有显微疏松和空洞,也有某些显微裂缝贯穿整个镀层厚度方向,这些表面使之后的镀层具有良好的黏附性。此外,这种镀锌层的耐热性较好,纯锌的熔点为419℃,而热镀锌合金化钢板中31相的熔点为640℃C左右,纯铝的熔点为650℃℃,可见经合金化处理后的热镀锌钢板,其耐热性能可接近镀铝钢板,但它的价格比镀铝钢板便宜很多。
镀层锌花
(1)大锌花热镀锌钢板
这是一种较原始生产的镀锌钢板。众所周知,锌矿总与铅矿共生,在冶炼锌时,不可能全部除去铅杂质,其含量在0.05%以上就可形成大锌花,因此,人们逐渐产生一种认识,认为热镀锌板必须有锌花,这显然是一种误解。研究表明,每一朵锌花,其结品中心都是凸起的,边缘则凹下,其表面是凹凸不平的外观,这对其以后的加工及涂装均不利。此外,由于铅在锌中固溶量极低,在冷却时就会在品界处析出,在品界处产生应力及电化学腐蚀,使镀锌层产生品间腐蚀,降低其耐蚀性。因此,近年来人们逐渐对此有了认识,大锌花的镀锌板将逐渐被淘汰
(2)小锌花热镀锌板
由于大锌花在锌花结晶的边缘锌层较厚,其核心部位较薄,故大锌花镀锌板表面凹凸不平,不适于涂装或涂覆,因为涂装区仍会浮现锌花的轮廓而影响钢板的外观。另外,由于大锌花镀层的耐蚀性差而倾向于使用外观均匀的小锌花镀锌板。为此,改变钢带从锌锅引出时的冷却条件,可以调节锌层的结品状态,而可获得小锌花。对于大型钢带连续热镀锌生产线常采用向液态锌层表面喷吹水水蒸气或水空气混合物的方法而取得小锌花。当大量水雾的细小水滴落于锌液层表面时,使品核增多并加速锌液层的凝固,缩短了其品体长大的时于间,从而获得细小的锌花结晶(直径2~3mm以下)。
前后气刀刀唇高度的影响
气刀孔形受调整精度及热变形、机座高度偏差等因素的影响，气刀刀唇高度往往不在同一条水平线上。在实际生产过程中，气刀使用一段时期后，出现钢带边部锌液飞溅方向混乱，气刀与钢带边部的堵塞及结瘤加剧。其产生原因如图2-34所示，假定左侧气刀高度略高，镀锌钢带施镀后离开锌液面，右侧高度略低的气刀喷出的气流必先于左侧气刀吹刮钢带表面锌液，钢带侧面B点区域先受到单向直吹气流喷吹后，无法与左侧起到喷吹的气流相抵消，加上边部紊乱气流的影响。B点区域锌液必将发生无序飞溅，从而易使锌液飞溅到左侧气刀下刀唇的A点区域，并在此形成锌液堆集而产生气刀结瘤。同理， C区域的结瘤是左侧的单向直吹气流造成的。钢带靠气刀越近，结瘤越容易发生。气刀刀解间隙对钢带边部结瘤有较大影响。气刀间隙一般经验值在0.6~6mm.通常控制在8~12mm,气刀刀唇间隙越小，钢带表面质量越好，但控但当刀唇间隙较大，气流截面积增大，气刀压力不稳和钢带抖动都会在钢带表面留下痕迹，容易4现气刀横纹。气刀刀唇与钢带的距离对钢带边部结瘤的影响也较大，刀唇距钢带的距离越小，结瘤越容易产生，同时，产生的频次越高。相反，距离越大，越不容易产生结瘤。气流从刀唇口出来之后，气流形状刚开始能保持刀唇口的形状，但随着距离的变化，气流形状也发生变化，开始散开、不规则，出现紊乱，对钢带表面质量有较大影响，产生气刀横纹。对于生产G1产品，板形等正常时，刀唇距钢带一般在4~10mm.2.6.2.3防止产生气刀线痕和气刀条痕缺陷的措施减少气刀结瘤现象，防止产生气刀线痕和气刀条痕的措施有以下几个方面。D前后气刀要有很高的水平度，每次在装气刀时，要用高精度水平仪进行气刀水平精调。@)保持气刀唇口的清洁，每次在更换沉没辊期间，必须将气刀唇内外的渣子清理干净，并用油石或较细的砂纸打磨刀唇表面和唇口，使刀唇表面光洁。
有人对种镀层的钢板在日本各地进行大气暴露试验后的结果列于表2-17中该表汇总了表面光泽、红锈(基体钢的腐蚀4成物)和白锈(使层金属的腐蚀生成物)的发生状态及表面颜色,腐蚀程度与暴露环境紧密相关,在重1业环境下,热镀锌钢板8年后表面全都覆盖红锈,而Galvan,铝钢板10后也没有产生显著的红锈,仅有点状的腐蚀生成物。热{钢板的镀层尽管沿镀层中析出的Si处有腐蚀,但基体钢几乎没有受到腐位,Galvalume钢板出现有突出的点状腐蚀生成物,腐蚀通过镀层中的富Zn相进行,并在锁层和合金层的界面及镀层表面有腐蚀生成物出现,可是,在某体钢板上并没有发现明的腐蚀部位,
通过该试验显示了三种不同的层钢板的耐蚀性的差异,发现Galvalume分层钢板的耐蚀性与铝钢板相近,试验过程中没有红锈产生,而热镀锌钢板表面出现大面积的红锈,说明其耐蚀性较热镀锌钢板要强
早在1962年伯利恒(Bethlehen)钢铁公司曾对铝含量从1%~70%的各种组成的ZnA1合金镀层,在各种大气环境下,进行了为期5年的大气暴晒试验结果表明,当镀层成分中铝含量为4%~10%范围内时,Zn-AlI合金镀层具有比纯锌高的耐蚀性;铝含量在15%~25%时,合金镀层的耐蚀性下降,甚至低于纯锌镀层,以后随着合金镀层中铝含量升高,其耐蚀性又逐渐增大,直到70%以上,达到纯铝镀层的水平。图2-27所示为不同组成的ZnAl合金镀层在不同大气环境下耐蚀性的比较
另外,按照各种组成的ZnA合金镀层钢板切边部位的腐蚀状况,确定铝含量为55%的Zn-Al合金镀层具有对露铁部位的牺性性阳极保护作用。高于此含量的Zn-AI合金镀层在其镀层钢板的切边处发生锈蚀,镀层对露铁部位已无这种电化学保护作用。从而确定这种高耐蚀镀层的铝含量为55%。此外,铝锌-硅合金镀层钢板除了优良的耐大气腐蚀性能之外,它还具有优良的抗高温氧化性能和良好的隔热、隔光功能。
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