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钢的选择

典型锌-铁允许层的显微照片
典型的锌铁合金层

镀锌层是由钢与锌金属结合的化学过程形成的,形成一系列的防腐蚀、高耐磨锌/铁合金层它被一层纯锌覆盖着。对于大多数热轧钢来说,镀层中锌铁合金部分占总镀层厚度的50-70%,其余部分为游离锌外层。

钢的化学成分影响镀锌层的外观。钢的组成因强度和使用要求而异。钢中的微量元素(硅、磷)影响镀锌过程以及镀锌层的结构和外观。在镀锌工业中,这些元素超出推荐范围的钢被称为高活性钢,可以产生完全或几乎完全由锌-铁合金层组成的涂层。

非典型锌铁合金层的显微照片
非典型锌铁合金层

由反应性钢产生的典型涂层与典型镀锌涂层具有不同的涂层特性,例如:

  • 外观:非典型的镀锌涂层可能有哑光的灰色外观和/或粗糙的表面,由于缺乏游离锌层。典型涂层上的游离锌层使镀锌涂层表面更加光亮。
  • 依从性:锌铁合金镀层往往比典型的镀锌镀层厚。在罕见的情况下,涂层过厚,有可能减少附着力的外部应力(粗糙处理,尖锐的冲击)。
涂层厚度曲线

活性钢仍然是定期镀锌的,值得注意的是外观上的差异对镀锌层的防腐蚀性能没有影响。涂层的性能是基于锌的厚度;因此,通常反应钢生产的较暗(厚)的涂层寿命更长。此外,随着时间的推移,所有镀锌涂层都会形成均匀的哑光灰色外观。

如果不对所有商业上可获得的钢材等级进行鉴定,很难在钢材选择方面提供精确的指导。然而,这些指南将帮助您选择提供良好镀锌涂层的钢。

  • 碳含量低于0.25%
  • 磷含量小于0.04%
  • 锰含量低于1.35%
  • 硅含量低于0.04%或介于0.15% - 0.22%之间

硅可能存在于许多通常镀锌的钢中,即使它不是钢的控制成分的一部分,因为硅用于钢的脱氧过程,并存在于连续铸钢中。在镀锌过程中,硅和磷都是催化剂,导致锌铁合金层快速生长。

即使这两种元素单独保持在理想的限度,它们之间的联合效果仍然可以产生一个非典型的涂层,全部或大部分锌-铁合金层。如果可能的话,应告知您的镀锌器所选用的钢材的等级,以便确定是否建议采用特殊的镀锌技术。

氢脆是极限抗拉强度为150 ksi (1100 MPa)的钢所关心的问题。在钢、锈和镀锌过程中酸洗阶段使用的化学物质之间的化学反应过程中,氢被钢产生并吸收。高强度钢的细小晶粒结构阻止了氢在浸锌过程中被排出。当在使用中施加应力时,钢可能变得脆而断裂。