在钢板热镀锌过程中,当钢板与锌液接触时,在锌液与基钢体表面之间发生锌液对钢板表面的浸润,钢板表面铁原子的溶解,铁原子与锌液的反应及铁与锌原子的相互扩散等一系列复杂的物理化学过程。由于上述反应过程的进行,在钢基体表面形成了由各种Fe-Zn合金相构成的合金层。为形成完整而连续性好的镀锌层,必须先在钢基体表面形成完整而连续的铁-锌或铁-铝合金层。在热镀纯锌的情况下,镀层中形成的合金层主要由T相、δ相和ξ相三个相构成,钢材热镀纯锌时镀层断面结构如图2-2所示。从图2-2中看出,从钢基体起,热镀伴镀层中形成的Fe-Zn合金相依次为T相(FeZn10)、b1和(Fczn7)和相(Fezn13)三个金属间化合物相层,较外层为纯锌辛层,由于纯锌层中溶解有少量的铁元素,在FcZn相图中也占有一定的区域,称为男和,热键锌傻层中各合金相的推列顺序与FcZn二元系相图中的相的排列顺序完全一致,图2-3列出了目前公认的FcZn二元系相图。
FeZn二元系相图中标出了一般钢材的热镀锌温度范围,即450~480℃.在此温度下形成的合金相一直到室温都是稳定的相。在FcZn二元系状态图中存在着a相、y相、r相、6相、相、(相和n等相。a相是锌在a-Fe中的固溶体,在约250℃C时,锌在a-Fe中的溶解度为4.5%(质量分数)。当温度升高到623℃时,锌在aFe中的溶解度约为20%(质量分数).a-Fe为体心立方品格结构,品格常数为0.2862~0.2914mm。Y相固溶体是a相在910℃c转变而成的,它是面心立方品格,在782℃下,锌在y相中的溶解度为46%(质量分数)。随温度的降低,锌在其中的溶解度也逐渐降低,达到其共品转变温度623℃时,其溶解度降到27.5%(质量分数)。共品转变后Y相变为Y相与r相的机械混合物。相直接附着在钢基体表面,其化学式为Fe3Zm1o.在各种FeZn合金相中,T相层是硬度较大的脆性相,其铁的质量分数为2296%~27.76%,为体心立方品格,晶格常数为0.8959~0.89857m61相是热镀锌镀层中的主要相层,其锌含量为88.5%~93.0%(质量分数)化学式为Feint。为六方品系,晶格常数a=1.28nm土0.001nmF;C=5.760m塑性较好。在620~640℃C范围内,存在61相e8相的转变过程。6相的存在温度范围尚未确定,其化学式与01相相同,铁含量为7%~10%相处于1相层和表面纯锌镀层之间,其锌含量为93.8%~94%,化学式为FeZn3,属于单斜品系,品格常数a=1.365nm,b=0.761nm,c=0.506nm结品的对称性差,硬度较小7相是热镀锌层的表面层,实际上就是锌液的成分,在一般热镀锌温度下铁的浓度约为0.028%(质量分数).此相为密排六方晶格,a=0.266nm,c=0.4938nm,具有良好的塑性在钢带连续热镀锌生产中,为提高热镀锌镀层的附着性,一般在锌液中添加少量的铝元素,一般控制在0.13%~0.22%(质量分数)之间。这时合金层主要相为Fe2Al5。由于钢带与锌液接触时间很短(<2s),镀层中会存在T相、d相、了相和n相。热镀锌镀层中可能形成的各金属间化合物的品体结构及物理特性如表2-1所列
基本特点:
1.重量轻:10-14千克/平方米,相当于砖墙的1/30。
2.隔热保温:芯材导热系数: λ<=0.041w/mk。
3.强度高:可作天花围护结构板材承重,抗弯抗压;一般房屋不用梁柱。
4.色泽鲜艳:*表面装饰,彩色镀锌钢板防腐层保持期在10-15年。
5.安装灵活快捷:施工周期可缩短40%以上。
6.氧指数:(OI)32.0(省消防产品质检站)。
镀层微观结构
镀层是树枝状结晶,包括连成枝干的富Al的固溶体相和充填于枝间的富Zn的固溶体相。
表面锌花
镀层是树枝状结晶,包括连成枝干的富Al的固溶体相和充填于枝间的富Zn的固溶体相。
锌花等级
零级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
个数/100mm
95以上
80~95(含)
65~80(含)
55~65(含)
40~55(含)
20~40(含)
20(含)以下
美钢联法
美钢联法生产线类似于森吉米尔法,原料钢带为冷轧后直接进入镀锌机组钢带首先在线经过电解脱脂后水洗,热风吹干进入退火炉内,同样加热到再结晶退火和保护气体的还原后,在冷却段冷却到镀锌温度进入锌锅中镀锌,其后的过程与森吉米尔法生产线相同。如图2-12所示。美钢联法钢带表面未受到高温氧化,其表面的氧化铁膜薄,容易还原,通入的保护气体中H2含量可降低许多,以有利于炉子的安全操作。美钢联法生产线由于入炉钢带温度很低,需要较长还原炉才能将钢带加热到再结晶温度,或者提高退火炉温度,但这样对退火炉的寿命不利。因此在较初未能被广泛接受与推广使用
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