一、鋼管鍍鋅層的特(te)點
1. 鍍鋅層(ceng)的保(bao)護機理：
a. 隔離作(zuo)用
鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)表面(mian)覆蓋了一層有一定(ding)厚度且(qie)結構致(zhi)密的純鋅層，阻斷了腐蝕溶液和(he)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)接(jie)觸的可能性，從而(er)避免鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)被溶液腐蝕。鋅在空氣干燥的空間內存放(fang)，能夠(gou)保持其性能的穩定(ding)性。
b. 電化學保護(hu)
假若空氣濕(shi)度(du)較大，鋅(xin)表(biao)面(mian)有(you)水膜存(cun)在，表(biao)面(mian)發生有(you)氧參與(yu)的(de)(de)電(dian)化(hua)學腐蝕，就會形(xing)成(cheng)一(yi)種致密的(de)(de)堿式碳酸鋅(xin)薄膜，阻(zu)斷空氣與(yu)內部接觸。在特定環境中，鍍(du)鋅(xin)層破壞(huai)使(shi)鋼基裸露(lu)，鋼基體(ti)與(yu)表(biao)面(mian)鍍(du)鋅(xin)層形(xing)成(cheng)特殊的(de)(de)微(wei)電(dian)池，表(biao)面(mian)鍍(du)鋅(xin)層作(zuo)為犧牲陽(yang)極，鋼基體(ti)作(zuo)為陰(yin)極同樣受到有(you)效(xiao)保護。
2. 結構致密、具有較強防腐性能的鐵一(yi)鋅(xin)合金層可用于(yu)海洋建設和工業防腐。
3. 鋅一鐵因發生互溶而(er)結合牢固，耐(nai)磨性(xing)良好。鋅的(de)(de)延展性(xing)較好，它的(de)(de)合金層能夠牢固附著于(yu)鋼基體上，因而(er)工業生產中可(ke)將熱(re)鍍件進行軋制、彎曲、冷沖和拉絲(si)等成型操作，鍍層不被損壞(huai)。
4. 鋼(gang)結構件(jian)熱鍍鋅后(hou)，相當于一次低溫(wen)退(tui)火處理，能有效改善鋼(gang)基體(ti)的(de)機械性能，消除鋼(gang)件(jian)成型焊接時的(de)應(ying)力，有利于對鋼(gang)結構件(jian)進行車削加(jia)工。
5. 熱(re)鍍鋅后的鋼管表(biao)面光亮(liang)美觀。
6. 純(chun)鋅層是(shi)熱鍍鋅中最(zui)富有塑性的一層鍍鋅層，其性質基本接(jie)近于純(chun)鋅，具有延展(zhan)性，所以它富于撓性。
二、熱(re)鍍鋅(xin)鋼管鍍層(ceng)結(jie)構(gou)
圖(tu)8-29所示為熱浸(jin)鍍鋅層的(de)結構。如圖(tu)所示，鍍層自鐵(tie)基(ji)體(ti)由內(nei)往外分別Γ相(xiang)、δ相(xiang)、ξ相(xiang)和η相(xiang)，
它(ta)們的(de)各自特(te)點如下：
Γ相：Γ相是金屬化合物(wu)相，它(ta)硬(ying)而(er)脆，含(han)鐵量(liang)約為(wei)21％～28％。其化學成分，有(you)人認為(wei)是FeZn3或(huo)Fe3Zn10，也有(you)人認為(wei)相當于FesZn21。在熱(re)鍍(du)鋅層中Γ相常與基(ji)體(ti)緊密相鄰，且(qie)它(ta)的厚(hou)度(du)極薄。當浸漬時(shi)間較短時(shi)一般不易出現。
δ相：含鐵量在7％～11.5％，是化學成分相當于FeZn，的金屬間化合物。
ξ相：δ相的(de)(de)外面是(shi)呈針狀或穗狀的(de)(de)ζ相，它的(de)(de)含(han)Zn量(liang)為(wei)93.8％～98％，化(hua)學成(cheng)分相當于Fe，它不如(ru)8層那(nei)么致密，且由于它的(de)(de)結構為(wei)單斜(xie)晶格，所以ζ相很脆。
η相(xiang)(xiang)：η相(xiang)(xiang)為純鋅層。n相(xiang)(xiang)硬度(du)低，塑性好(hao)，但是耐磨性較其(qi)他(ta)相(xiang)(xiang)層較差。
三、熱(re)鍍(du)鋅鋼管生產工藝
熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)是先將(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)進行堿洗(xi)脫脂，去除鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)附著的(de)油漬、油污(wu)等污(wu)物(wu)(wu)，再(zai)(zai)經酸(suan)洗(xi)，去除鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)的(de)氧化皮等物(wu)(wu)，再(zai)(zai)浸入(ru)氯化銨和氯化鋅(xin)(xin)混合水(shui)溶液槽中(zhong)進行助鍍(du)(du)(du)處理(li)(li)，烘干后送(song)入(ru)熱浸鍍(du)(du)(du)槽中(zhong)，使熔融(rong)鋅(xin)(xin)液與鐵(tie)基體反應(ying)而產生(sheng)合金層(ceng)，從而使基體和鍍(du)(du)(du)層(ceng)結(jie)合牢固。鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)在鋅(xin)(xin)液中(zhong)浸鍍(du)(du)(du)一定時(shi)間后出鋅(xin)(xin)鍋(guo)，表(biao)面(mian)(mian)附著一層(ceng)純(chun)鋅(xin)(xin)熔融(rong)液，通過(guo)外吹和內吹工(gong)序分別(bie)控制鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)外表(biao)面(mian)(mian)和內表(biao)面(mian)(mian)鋅(xin)(xin)層(ceng)厚度。熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)具有鍍(du)(du)(du)層(ceng)均勻，附著力強，使用壽(shou)命長等優點。鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)基體與熔融(rong)的(de)鍍(du)(du)(du)液發生(sheng)復雜(za)的(de)物(wu)(wu)理(li)(li)、化學反應(ying)，形成耐(nai)腐蝕(shi)的(de)結(jie)構緊密的(de)鋅(xin)(xin)-鐵(tie)合金層(ceng)以(yi)及純(chun)鋅(xin)(xin)層(ceng)與鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)基體融(rong)為一體，故其耐(nai)腐蝕(shi)能力強。圖(tu)8-30是典型的(de)熱鍍(du)(du)(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)生(sheng)產工(gong)藝流程圖(tu)。
四、影響鍍鋅質(zhi)量的關鍵
1. 據(ju)有(you)關文獻(xian)，鋼(gang)基中碳含量越高，鐵-鋅(xin)(xin)(xin)反(fan)應就愈(yu)劇烈(lie)，鐵的重量損(sun)失愈(yu)大。鋼(gang)基反(fan)應愈(yu)劇烈(lie)，鐵-鋅(xin)(xin)(xin)合(he)金層變的越厚，鋅(xin)(xin)(xin)層附著性(xing)將(jiang)變壞(huai)。因(yin)此通常熱鍍(du)鋅(xin)(xin)(xin)原料均選擇0.22％以下的低碳鋼(gang)。
2. 含硅(gui)量較高的鎮靜鋼對鍍(du)(du)(du)(du)鋅影(ying)響非常大，會造成(cheng)生產成(cheng)本增(zeng)加，設(she)備損(sun)耗增(zeng)大等一系列(lie)后果(guo)，為此熱(re)鍍(du)(du)(du)(du)鋅的原料均采用低硅(gui)的沸(fei)騰(teng)鋼或(huo)鋁(lv)鎮靜鋼。鋼管（硅(gui)含量＜0.35％）在(zai)490℃以下浸鍍(du)(du)(du)(du)，鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)致密，附(fu)著性(xing)和外觀質量好。而在(zai)495～530℃浸鍍(du)(du)(du)(du)，形成(cheng)的鍍(du)(du)(du)(du)鋅層(ceng)附(fu)著性(xing)差，且隨著浸鍍(du)(du)(du)(du)時間(jian)的加長(chang)而使鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)變(bian)厚(hou)，耐腐蝕性(xing)變(bian)差，外觀上顏色暗淡。
3. 鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)時，鋅(xin)(xin)(xin)液中(zhong)加(jia)鋁(lv)(lv)，可改善鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)的(de)附著性，所以帶鋼(gang)鋁(lv)(lv)含量(liang)可根據生產(chan)實際情(qing)況確(que)定(ding)(ding)。鋅(xin)(xin)(xin)液中(zhong)鋁(lv)(lv)的(de)含量(liang)愈高(gao)(gao)，則鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)管的(de)表面光(guang)澤(ze)(ze)度也愈高(gao)(gao)，但是(shi)如果鋁(lv)(lv)含量(liang)超過一(yi)定(ding)(ding)值時，鍍(du)(du)層(ceng)光(guang)澤(ze)(ze)度雖好，卻(que)(que)仍會產(chan)生硫酸銅浸(jin)鍍(du)(du)試驗不合格、漏鍍(du)(du)及(ji)黑斑等(deng)缺陷(xian)。鋅(xin)(xin)(xin)液中(zhong)鋁(lv)(lv)含量(liang)低和(he)鋅(xin)(xin)(xin)液溫度高(gao)(gao)使鋅(xin)(xin)(xin)液黏(nian)性小流(liu)動性大卻(que)(que)又生產(chan)較厚(hou)的(de)鍍(du)(du)層(ceng)時產(chan)生類似水波一(yi)樣的(de)浪紋(wen)，形成了不均勻(yun)的(de)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)厚(hou)度。
4. 鋼管表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度可導致鋅層(ceng)(ceng)重量的增加。因為表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)化就使鋼基(ji)表(biao)面(mian)(mian)生(sheng)成一系列(lie)的凹凸點，進而生(sheng)成表(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)的海綿狀Fe-Zn結晶組織(zhi)，它比光(guang)滑的Fe-Zn 合金層(ceng)(ceng)表(biao)面(mian)(mian)能從鋅鍋中帶(dai)出更多的鋅液(ye)，由(you)此便(bian)生(sheng)成了較厚的純(chun)鋅層(ceng)(ceng)。
綜上(shang)所述，導致鍍(du)鋅(xin)管鍍(du)不(bu)上(shang)鋅(xin)的主要原(yuan)因是(shi)帶(dai)(dai)鋼成(cheng)分碳(tan)含量高、鍍(du)鋅(xin)前酸(suan)洗(xi)不(bu)好表面存留殘留物；鍍(du)完鋅(xin)表面粗糙、不(bu)光(guang)滑、鍍(du)層厚的主要原(yuan)因是(shi)帶(dai)(dai)鋼表面粗糙、鍍(du)鋅(xin)工(gong)藝影響。
