镀锌液中铝对热镀锌的影响?

镀锌液中铝对热镀锌的影响?

        带钢在锁纯锌后获得的镀层中纯锌层和带钢之间有较厚的合物层,由于金属化合物与纯锌相比组织硬而脆,这就恶化了镀层的性能。特

别是化合物层与钢基的结合力非常薄弱,好像是在锌层与带钢之间有一个断裂层,割裂了钢基与纯锌层的联系。所以对镀层的黏附性能很不利。

为了改善这种情况,在生产中采取在锌液中加一定量的铝来提高镀层的性能。

        铝与锌比是一种化学性质更为活泼的金属,反映在金属学上铝更容易与铁反应生成金属化合物,铝与铁的金属化合物主要有FeAl、

FeAl₂、FeAl₃、Fe₂Al₅,其中以Fe₂Al₅最为稳定。

        铝的这一特点使含有铝的锌液在镀锌时的金属原子间反应发生了根本性的变化。尽管铝的浓度很低,但带钢进入锌锅以后,铝首先很快

地与带钢表面的铁发生反应,在带钢表面形成一层Fe₂Al₅,薄膜,这一层致密的薄膜将铁与锌液隔离开来,阻碍了铁往锌液中扩散,也就阻碍了铁

锌化合物的形成。

        试验证明,含铝量在0.10%时就使化合物层中的栅状层大幅度减薄,当含铝量在0.20%时即可完全消除栅状层,变成只有漂移层和纯锌层

的组织。与其他有浓度差的化学反应一样,铝虽然能优先与铁反应,但绝对高浓度的锌很快会将铝从铁铝合金中置换出来,使铁铝合金消失,也就

失去了阻碍铁与锌反应的作用。通常把铝能抑制铁锌化合物层形成的延退时间叫做孕育期。实际生产中必须保证镀层在孕育期内冷却凝固,才

能发挥铝应有的作用,所以生产线速度只有在一定范围以上才能生产出合格的产品。

         事实证明,铝和铁形成的这个薄而均质的中间层对镀层有着特别重要的作用,它能够牢固地黏附在带钢表面,而且又能与外面的铁锌化

合物层和纯锌层较好地结合在一起,在整个镀层与带钢之间起着媒介作用。镀层的附着能力与铁锌化合物层的厚度关系并不是太大,而只取决于

铁铝化合物中间层。因而,铁铝化合物层的形态和厚薄成为镀层附着力的一项指标,人们对其进行了大量的研究,甚至采取了各种手段来研究和

测量此中间化合物层的厚度。

         锌液中的铝是作为有益元素加入的,对于一般的镀锌产品和镀铁锌合金产品来说,铝是作为改善性能的合金元素加入的,对于铝锌和锌

铝产品而言,铝则成为铵层中的一个重要组成部分,因而铝的作用更大。下面只介绍锌和铁锌合金产品时的影响。

         (1)铝对镀锌过程的作用有两个方面:一是铝抑制铁和的反应,带钢进入锌液之后铝首先与铁反应形成一层致密的铁化合物薄,抑制了

铁的扩散,从而使铁化合物层的形成和厚受到阻碍;二是铝有利于锌渣的上浮去除,这同样是因为铝比铁活浚,铝可以将锌渣中的铁置换出来,形

成铝锌化合物,从而上浮去除。

         (2)铝对锌产品的作用也有两个方面:一是铝提高层的附着力,铁铝化合物层能起到媒介的作用,使钢基与簧层紧密结合在一起,从而能

提高锌板的冲压成形性能,在变形时不致造成波层脱落;二是铝能提高层的均匀性,铝使层受铁锌反应的影响变得较小,镀层厚薄均匀一致,并同

时改善镀锌产品的外观。