热镀锌层的粘附机理是什么?

热镀锌层的粘附机理是什么?

          热镀锌经典理论认为,在不加铝热镀锌时,希望γ相(Fe₅Zn₂₁)优先形成,因为此相是四方晶格。各向的扩散速度相等,所以扩散速度

较慢,这样就能形成较薄的Fe-Zn合金层。在加铝法热镀锌时,也认为能形成阻止扩散的Fe-Al相层,从而获得了较薄的合金层。但是,在实际

中发现,薄的铁锌合金层不一定都具有好的镀层黏附性。这就说明,铁锌合金层的厚薄绝不是决定镀层黏附力的唯一标准,而铁-锌合金层的

结构和含铝量可能起着更加重要的作用。

         根据热镀锌理论的最新研究成果,镀层的附着能力主要不取决于铁-锌合金层的厚薄,而大多数情况下是取决于钢基和铁-锌合金

层之间由Fe₂Al₅形成的中间黏附层。

          随着带钢入锌锅温度的提高和浸锌时间的延长,不仅铁-锌合金层的厚度会增加,而且中间层的铝含量也同时上升。在此情况下,

镀层的黏附力一般有所提高。

           合金层中的吸铝量愈高,则镀层的黏附性愈好;合金层中的吸铝量不仅取决于锌液中的铝含量,而且在更大程度上取决于浸入锌液

时的带钢温度。

            因为Fe-Al的自由焓约为167/mol,大于Fe-Zn的自由焓，所以带钢能够超比例地从锌液中吸取大量的铝。此外,Fe-Al化合物可

以比Fe-Zn化合物优先形成,这种Fe-A化合物直接富集在钢基表面上,只要还存在着铝,这个富集过程就在进行,面且不仅在熔融状态,就是在

凝固之后,这个过程一直进行到低于扩散和反应所需要的温度为止。因为锌的熔点比铝的熔点更接近锌液温度,因此,锌的扩散能力较大。

            所以,锌化合物或铁锌化合物也向含铝的中间层扩散,或者以一定方式首先与中间层的铝化合形成铁铝化合物和铁锌化合物的浸聚

层,并且作为相混合体而共生。

             由于铝对铁比锌对铁有较大的热力学亲和力,所以在加铝法带钢热镀锌中,在温度和时间的影响下,总是优先在钢基表面形成铁铝

化合物,这个薄而均质的中间层能够牢固地附着在钢基表面,实际上它是起着黏附镀层的媒介质作用。