一、鋼管鍍鋅層(ceng)的特點
1. 鍍鋅(xin)層的保護(hu)機(ji)理：
a. 隔離作用
鋼(gang)材表面(mian)覆蓋(gai)了一(yi)層有一(yi)定厚度且結構致密的(de)純(chun)鋅(xin)層，阻斷(duan)了腐蝕溶液和鋼(gang)材接觸的(de)可能(neng)性，從而避免鋼(gang)材被溶液腐蝕。鋅(xin)在空(kong)氣干燥的(de)空(kong)間內存(cun)放，能(neng)夠(gou)保持(chi)其性能(neng)的(de)穩(wen)定性。
b. 電(dian)化學保護
假若空氣濕度較大，鋅(xin)(xin)表面(mian)有水膜存在(zai)，表面(mian)發生(sheng)有氧參與的電(dian)化學腐蝕，就會形(xing)成(cheng)一(yi)種致密(mi)的堿(jian)式碳酸(suan)鋅(xin)(xin)薄膜，阻斷空氣與內部接觸(chu)。在(zai)特定環境中，鍍鋅(xin)(xin)層破壞使鋼基(ji)(ji)裸露，鋼基(ji)(ji)體(ti)與表面(mian)鍍鋅(xin)(xin)層形(xing)成(cheng)特殊(shu)的微電(dian)池(chi)，表面(mian)鍍鋅(xin)(xin)層作為(wei)(wei)犧牲陽極，鋼基(ji)(ji)體(ti)作為(wei)(wei)陰(yin)極同樣(yang)受(shou)到(dao)有效保(bao)護。
2. 結構致密(mi)、具(ju)有(you)較強防腐性能(neng)的鐵一鋅合金層(ceng)可用(yong)于海洋建設和(he)工業(ye)防腐。
3. 鋅(xin)一(yi)鐵因發生(sheng)互(hu)溶(rong)而結合(he)牢固(gu)，耐(nai)磨(mo)性良好。鋅(xin)的延展性較好，它的合(he)金層(ceng)能夠牢固(gu)附著(zhu)于鋼基(ji)體(ti)上，因而工業生(sheng)產中(zhong)可將熱鍍件進行軋制、彎(wan)曲、冷沖和拉絲等成(cheng)型操作，鍍層(ceng)不被損壞。
4. 鋼結構件(jian)熱鍍(du)鋅后，相當于(yu)一次(ci)低溫退火處理，能有效改善鋼基體的機械性能，消除鋼件(jian)成型焊接時(shi)的應力，有利于(yu)對鋼結構件(jian)進行車(che)削加工。
5. 熱(re)鍍鋅后的鋼管表面(mian)光亮美觀。
6. 純(chun)(chun)鋅層是熱(re)鍍鋅中最富有塑(su)性(xing)的一層鍍鋅層，其性(xing)質基本接近于(yu)(yu)純(chun)(chun)鋅，具有延展性(xing)，所以它富于(yu)(yu)撓性(xing)。
二、熱鍍鋅鋼管鍍層結(jie)構
圖(tu)(tu)8-29所示為熱浸(jin)鍍鋅(xin)層的結構。如圖(tu)(tu)所示，鍍層自鐵基體由內(nei)往外(wai)分別Γ相、δ相、ξ相和η相，
它們的各自(zi)特(te)點如下：
Γ相(xiang)：Γ相(xiang)是金屬(shu)化合物(wu)相(xiang)，它(ta)硬而脆，含鐵量約為21％～28％。其化學成分(fen)，有人認(ren)為是FeZn3或Fe3Zn10，也(ye)有人認(ren)為相(xiang)當于FesZn21。在(zai)熱鍍鋅(xin)層中Γ相(xiang)常(chang)與基(ji)體緊密相(xiang)鄰，且(qie)它(ta)的厚(hou)度極薄(bo)。當浸漬時(shi)間較短時(shi)一般不易(yi)出現。
δ相(xiang)：含鐵量在7％～11.5％，是化(hua)學成分相(xiang)當于FeZn，的金屬間化(hua)合物。
ξ相：δ相的外面是呈針狀或穗狀的ζ相，它的含Zn量為93.8％～98％，化學成分相當于(yu)(yu)Fe，它不如8層那么致(zhi)密，且由(you)于(yu)(yu)它的結構為單斜晶格，所(suo)以(yi)ζ相很脆。
η相：η相為純鋅層(ceng)。n相硬度低，塑(su)性好，但是耐磨性較其他相層(ceng)較差(cha)。
三、熱鍍鋅鋼管生產(chan)工藝
熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)是先將鋼(gang)管(guan)進行堿洗脫脂(zhi)，去除(chu)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)(mian)附(fu)著(zhu)的油漬、油污等污物，再經酸(suan)洗，去除(chu)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)(mian)的氧化(hua)皮等物，再浸入氯化(hua)銨(an)和氯化(hua)鋅(xin)(xin)混合水(shui)溶液(ye)(ye)(ye)槽中進行助鍍(du)(du)處理，烘干后送入熱(re)(re)浸鍍(du)(du)槽中，使熔(rong)融(rong)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)(ye)與(yu)鐵基體(ti)(ti)(ti)反應(ying)而產(chan)生合金(jin)層，從(cong)而使基體(ti)(ti)(ti)和鍍(du)(du)層結(jie)合牢固。鋼(gang)管(guan)在(zai)鋅(xin)(xin)液(ye)(ye)(ye)中浸鍍(du)(du)一定時間(jian)后出鋅(xin)(xin)鍋，表(biao)面(mian)(mian)附(fu)著(zhu)一層純(chun)鋅(xin)(xin)熔(rong)融(rong)液(ye)(ye)(ye)，通過外(wai)吹(chui)和內吹(chui)工序分(fen)別控制鋼(gang)管(guan)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)和內表(biao)面(mian)(mian)鋅(xin)(xin)層厚度。熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)具(ju)有鍍(du)(du)層均勻，附(fu)著(zhu)力強，使用(yong)壽命長等優(you)點。鋼(gang)管(guan)基體(ti)(ti)(ti)與(yu)熔(rong)融(rong)的鍍(du)(du)液(ye)(ye)(ye)發生復雜(za)的物理、化(hua)學反應(ying)，形(xing)成耐腐蝕(shi)的結(jie)構緊密的鋅(xin)(xin)-鐵合金(jin)層以及純(chun)鋅(xin)(xin)層與(yu)鋼(gang)管(guan)基體(ti)(ti)(ti)融(rong)為(wei)一體(ti)(ti)(ti)，故其耐腐蝕(shi)能(neng)力強。圖(tu)8-30是典型的熱(re)(re)鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)生產(chan)工藝流程圖(tu)。
四、影響鍍鋅質(zhi)量的(de)關鍵(jian)
1. 據有關文獻，鋼基中碳含量(liang)越高，鐵-鋅(xin)(xin)反(fan)應就愈(yu)(yu)劇烈，鐵的(de)(de)(de)重量(liang)損失愈(yu)(yu)大(da)。鋼基反(fan)應愈(yu)(yu)劇烈，鐵-鋅(xin)(xin)合金層變(bian)的(de)(de)(de)越厚，鋅(xin)(xin)層附著性將變(bian)壞。因此通常熱(re)鍍鋅(xin)(xin)原料(liao)均選擇0.22％以下的(de)(de)(de)低碳鋼。
2. 含硅(gui)(gui)量(liang)較(jiao)高的(de)(de)鎮靜鋼(gang)(gang)(gang)對鍍(du)(du)鋅影響(xiang)非常大(da)，會(hui)造(zao)成生產成本增加，設備損耗增大(da)等一系(xi)列后(hou)果，為此(ci)熱(re)鍍(du)(du)鋅的(de)(de)原料均采用低(di)硅(gui)(gui)的(de)(de)沸騰(teng)鋼(gang)(gang)(gang)或鋁鎮靜鋼(gang)(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)（硅(gui)(gui)含量(liang)＜0.35％）在(zai)(zai)490℃以下浸(jin)鍍(du)(du)，鍍(du)(du)層致密，附著(zhu)性(xing)(xing)和外觀(guan)質量(liang)好。而(er)在(zai)(zai)495～530℃浸(jin)鍍(du)(du)，形成的(de)(de)鍍(du)(du)鋅層附著(zhu)性(xing)(xing)差(cha)，且(qie)隨著(zhu)浸(jin)鍍(du)(du)時間的(de)(de)加長而(er)使鍍(du)(du)層變厚，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)變差(cha)，外觀(guan)上顏色暗淡(dan)。
3. 鍍(du)鋅時，鋅液(ye)中加鋁，可改善鋅層(ceng)(ceng)的附著(zhu)性(xing)，所(suo)以帶鋼鋁含(han)(han)量(liang)可根(gen)據生(sheng)產(chan)(chan)(chan)實(shi)際情況確定(ding)。鋅液(ye)中鋁的含(han)(han)量(liang)愈(yu)高，則鍍(du)鋅管的表面光澤度(du)(du)也愈(yu)高，但是如果鋁含(han)(han)量(liang)超(chao)過一定(ding)值時，鍍(du)層(ceng)(ceng)光澤度(du)(du)雖好，卻仍會產(chan)(chan)(chan)生(sheng)硫酸銅浸鍍(du)試驗不(bu)合(he)格、漏(lou)鍍(du)及黑斑(ban)等缺陷。鋅液(ye)中鋁含(han)(han)量(liang)低和鋅液(ye)溫度(du)(du)高使鋅液(ye)黏性(xing)小(xiao)流動性(xing)大卻又(you)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)較厚的鍍(du)層(ceng)(ceng)時產(chan)(chan)(chan)生(sheng)類似(si)水波(bo)一樣的浪紋，形成了不(bu)均勻的鍍(du)鋅層(ceng)(ceng)厚度(du)(du)。
4. 鋼管表(biao)面粗糙(cao)度可導致鋅(xin)(xin)層重量的增(zeng)加(jia)。因為表(biao)面粗糙(cao)化就使鋼基表(biao)面生成一系(xi)列的凹凸點，進而生成表(biao)面粗糙(cao)的海綿狀Fe-Zn結(jie)晶(jing)組織，它(ta)比(bi)光滑的Fe-Zn 合金層表(biao)面能從鋅(xin)(xin)鍋(guo)中帶出更多的鋅(xin)(xin)液，由此便(bian)生成了(le)較厚的純鋅(xin)(xin)層。
綜上所述，導致鍍(du)(du)鋅(xin)管鍍(du)(du)不(bu)上鋅(xin)的主要(yao)原因(yin)是帶鋼成分碳(tan)含量(liang)高、鍍(du)(du)鋅(xin)前(qian)酸洗(xi)不(bu)好(hao)表面存留殘留物；鍍(du)(du)完鋅(xin)表面粗(cu)糙、不(bu)光滑、鍍(du)(du)層(ceng)厚(hou)的主要(yao)原因(yin)是帶鋼表面粗(cu)糙、鍍(du)(du)鋅(xin)工藝影響。
