1)纯锌热镀锌钢板
纯锌热镀钢板顾名思义是在热镀锌中没有将任何元素作为合金镀层添加到锌锅中。然而实际上在进行纯锌热镀中为了工艺上的需要,常常在锌锅中加入少量铝和少量铅。当锌液中存在0.10%~0.15%A时,热镀所得镀层短时没有FeZn相形成仅有Fe2Als相层,添加铝抑制FeZn形成长大的作用,导致镀锌层大为减薄当铝量添加量为0.15%~0.20%时,镀层厚度可减薄40%,当锌液中所含铝含量达到0.20%时,可完全消除镀层中的T相和61相,镀层仅由和n的共晶体和7相构成,这种合金层薄而且有好的韧性。在通常情况下,锌锭中含有少量铅,为0.003%~1.75%,铅在锌液中的溶解度在450~455℃下约为1.2%,这样少量铅对FeZn合金层的形成没有影响,但它都可以降低锌的熔点,低熔点锌液使得镀锌钢板提出锌锅时,在其表面的锌液层凝固的时间较长,从而形成较大的锌的品体,生产出大锌花热锁钢板
(2)合金化媛锌铜板
合金化镀锌钢板是在纯锌热镀钢板的生产线上,钢带从锌锅提出后进人合金化炉进行合金化处理,得到钢表面纯镀锌层全部转变为ZnFc合金层的钢板,其层相结构以b相为主并含有少量不可避免的r相.镀层中含有铁量约力5g/mn3即10%Fe合金化饺锌钢板除了具有优良的耐蚀性外,还具有良好的冲压成形性、焊接性和涂装性,它可以很好地满足汽车制造业和电器行业对热镀钢板的各项要求
(3)55%A|Zn合金媛层纲
55%A|-Zn合金镀层钢板,商业名为Galvalume,镀层合金成分为55%A43.4%Zn-1.6%Si,其镀层合金的密度仅有3.69g/cm3,在镀层质量相同的情况下,它的厚度是纯锌镀层厚度的2倍55%A-Zn合金饺层钢板具有较普通纯锌镀层钢板更为优异的耐大气、耐水介质及耐土壤腐蚀的性能,55%A1-Zn合金镀层钢板在大气〔环境中的耐蚀性是普通纯锌镀层钢板的2~6倍,同时还表现出较镀铝板更优的剪切边缘的电化学保护作用,此外,55%A-Zn合金镀层钢板还具有较佳的抗高温氧化性能、较好的防热辐射及热反射性,其表面锌花细密、光泽美观,它多用于建筑业和电器业。
(4)zn-5%A|-RE合金镀层钢板
Zn53%ARE合金键层钢板商品名称Gmn.在大气环境下,它的耐蚀性是普通纯锌镀层钢板的2~4倍,而且其综合耐腐蚀性能,包括棵板耐蚀性、切边部位牺牲阳极保护性、加工成形后耐蚀性以及涂装后耐蚀性较为理想。该合金锁层钢板的焊接性、冲压成形性俱佳,其中加工性能几乎可和电镀锌层钢板相媲美Zn5%Al-RE合金镀层钢板完全可以替代普通钝锌热镀层钢板,广泛用于建筑、汽车、电器等行业
(5)zn-6%A|-3%Mg合金镀层钢板[0,24]
Zn6%A-3%Mg合金镀层钢板是目前锌基合金镀层中具有较高耐蚀性的新型镀层钢板。在试验室循环试验中其耐蚀性是传统镀锌层(Zn-0.2%Al)的18倍。其原因是镁的加入改变了镀层的组织结构,在腐蚀环境下镁能长期抑制碳酸锌及氧化锌等非保护性腐蚀产物的形成。含镁的锌系镀层腐蚀产物具有优异的抑制阴极反应的效果。Zn6%A1-3%Mg合金镀层钢板主要用于建筑行业20世纪90年代,热镀锌钢板特别是热镀锌合金化钢板被大量用于汽车和家电制造业,从而使其获得很大的发展。由此国内各大钢厂相继建立起**大型(处理钢带宽度2250mm)、**高速度(生产线工艺段钢带运行速度大于200m/min)及高度自动化的热镀锌生产线。由于出现了先进的高灵敏度传感器和先进的测试方法,从而可以在线及时调整与控制合金化程度,达到所需要的相结构,使得热镀锌合金化钢板的质量大幅度提高。同时,由于热镀锌工艺自身具有成本低的特点,而使热镀锌合金化钢板比汽车使用的电镀锌合金钢板具有更好的市场潜力在热镀锌设备方面出现了立式高温退火炉,改善了钢带的退火质量,炉内设有加热、均热、快速冷却及保温四个工艺段,以控制热镀锌镀层钢板达到所需要的力学性能。炉内设置了钢带张力调整装置,使钢带的振动减小到较低程度,从而使得热镀锌镀层的均匀性大大提高,这对提高热镀锌合金化镀层钢板的质量起到了重要的作用。此外,由于热轧技术的进步,热轧钢带厚度可以轧到0.5mm,对于一些热镀锌板表面质量及力学性能要求不高的用途,可以用热镀锌热轧钢板代替,从而促进了热轧板热镀锌技术的快速发展
在刻的海洋气氛中,热镀锌钢板经4年暴露试验后就开始生红锈,暴露13后,严重锈蚀,耐铝-锌-硅合金钢板与热镀铝钢板却仍保持良好状态;②在离海岸243.8m的海洋大气中,这三种镀层均保持良好状态;③在工业气氛中,大部分热镀锌层被腐蚀掉,3/4以上的表面生锈。而铝锌-硅合金镀层钢板和热镀铝钢板,除了由于附近炼钢厂尘埃落在表面上,形成薄薄的浅棕色氧化物锈斑外,仍保持良好状态;④在乡村气氛中,三种材料均保持良好状态,仅热镀铝钢板的边部有些锈斑出现图2-21是三种镀层钢板经1露后的腐蚀时间的关系曲线。为了比较铝锌硅合金镀层与热镀锌层的耐腐蚀性,表2-16列出了这两种镀层经过13年的暴露后,腐蚀损失的比值。由表中数据可知,铝锌硅合金镀层钢板耐大气腐蚀性能,比热镀锌钢板高2~6倍图2-25所示为铝-锌硅合金键层钢板和热镀锌钢板在瑞典Scandinavia四个试验站经过8年暴露试验,镀层的平均腐蚀速率,[20结果表明:铝-锌硅合金镀层腐蚀速率为镀锌层的(1/7)~(1/3)Galvalume镀层耐腐蚀性比镀锌层要好。这与其形成的镀层组织结构有很大关系。富铝的树枝状品骨架结构,使镀层具有良好的耐蚀性和抗热氧化性能。而枝品间的富锌伪共晶组织又使镀层在划伤后的环境介质中与镀锌板的饺层一样具有阴极保护作用,并且,腐蚀产物填充在富铝枝品间欧当中,被富铝相滞留。这时,合金镀层转换成富铝的混合物,其中有靠化学键进入枝晶复杂结构中的ZnAI腐蚀产物。腐蚀产物能阻止腐蚀介质的传递,具有一定保护作用,使腐蚀速率减慢。另外,合金键层与钢基体之问的金属间化合物也可以对钢基起到电化学保护的作用,在表面枝品被腐蚀以后,阻止钢基的进一步腐蚀。而纯锌镀层主要受牺阳极机制控刮,其腐蚀速率通常表现为线性,所以其耐蚀性比相同厚度的镀锌层有很大的提高(见图2-26)A3+离子的掺杂效应:Galvalume合金镀层的初始腐蚀电位与热镀锌的初始腐蚀电位较为相近,而其腐蚀速率仅为热镀锌的(1/4)~(1/6),而造成这种差异的直接原因就是Al1+的掺杂效应通常在大气介质中,镀锌层的腐蚀反应方程式为阳极反应:Zn-2e—Zn2+阴极反应:1/202+H2O+2e--2OHZn2++2OH=—Zn(OH)Zn(OH)2—ZnO+H2O其中Zn(OH)2的电导率比较小,能够对氧的还原反应(2-2)起到抑制作用,而ZnO为n型半导体,对反应(23)没有抑制作用。但是在Galvalume合金镀层中存在着Al元素,腐蚀时除了生成Zn(OH)2、ZnO和ZnCl2以外,还生成了大量的Al(OH)3,根据Hauff化合价法则,Al3+进入ZnO晶格中,使其间隙电子增加,电导率增大,Zn2+浓度随之减小,Zn的氧化速率降低,阻碍了反应(2-6)的进行,使Zn(OH)2难以转变成ZnO,这就直接导致了合金镀层腐蚀速率明显下降。此外,由于Zn(OH)2和A(OH3很难溶于水,它们覆盖在镀层的表面形成层致密的、凝胶状薄膜,阻碍了O2到达镀层表面和腐蚀介质中活性粒子的电荷传递,使镀层表面反应较化电阻比热镀锌的大3倍,从而改善了镀层的抗腐蚀性Galvalume合金镀层钢板的耐蚀性接近镀铝层钢板,比普通的镀锌层钢板要好,一般与相同厚度的镀锌板相比,它的耐蚀性是镀锌板的2~6倍。
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。
卷钢型氟碳树脂涂层和聚酯涂层耐紫外线性能差异探讨
试验采用人工加速老化仪，利用其紫外线荧光灯所产生的人工光源，对宝钢股份冷轧厂CM09机组生产的两种不同类型涂层(氟碳树脂、聚酯树脂)的彩色钢板产品进行模拟自然曝晒试验。试验结果表明：照射时间对氯碳涂层的光泽、颜色、附着力影响较小，且不易粉化；而对聚酯涂层的光泽、颜色、粉化影响较大，特别是初期前段的失光、变色、粉化较明显，尤其是对较深颜色的聚酯涂层变色、粉化更明显。氟碳树脂涂层耐紫外线性能明显优于聚酯涂层
由氟碳树脂涂料生产的彩色钢板是宝钢CM09机组又一高附加值产品。它与传统的聚酯涂料生产的彩色钢板相比较，不仅具有**涂层的耐腐蚀性和色彩鲜艳的优点，而且它那*特的强耐紫外线性能是其它类型涂料根本无法与之相媲美的，其较强的耐紫外线性能具体表现在；涂层本身不易失光、变色、粉化、剥离等在一定程度上满足了用户的需求，彩色钢板被大量用于室外建筑，如屋顶、阳台、、冷库、售货亭的面板，通常受到风、雨、日光照射的侵害，特别是太阳光中的紫外线(波长300-400 mm),对涂层具有加速氧化分解作用，光照强度越高，光化学反应越快。水和氧也是加速涂层氧化分解的因素，氧不仅会使涂层表面产生氧化分解作用，而且氧溶解水后渗透到涂层内会加速这一氧化分解作用，从而促使彩色钢板表面出现失光、变色、粉化、剥离等涂层老化现象。
为了更好地满足用户的需求，现对氟碳树脂涂料和聚酯涂料生产的彩色钢板进行耐紫外线性能对比试验和探究。通常采用自然曝晒的方法考核产品的耐久性，所需试验时间长。而采用美国Q---PANEL公司生产的Q-- U--V人工加速老化仪进行模拟自然曝晒试验，所需试验时间较短。采用紫外线荧光灯作为光源进行紫外线照射和照时停止的湿润结露循环试验，其短波长290~310mm的紫外线占光源总能量的85%以上，而且处于310mm以下的紫外线，试样照射面具有太阳光的数倍能量，较易引起彩色钢板表面产生变色失光、粉化、剥离等涂层老化现象。因此，Q-- U--V人工加速老化仪是一种被广泛用于短期性检验室外用涂料耐紫外线性能的老化试验装置。
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