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热镀锌技术的发展现状

作者:天津鑫鸿晟钢管有限公司 浏览: 发表时间:2021-04-16 16:35:10

  一、热镀锌在金属防腐蚀上的意义

  热镀锌的意义在于钢铁表面有一层镀锌层覆盖后,耐腐蚀性能大幅度提高,能节省材料和资源,发挥好的经济效益和环境效益。镀锌层对钢铁表面的保护作用主要有以下几种情况:①当镀锌钢铁制件表面完好时,只发生锌的腐蚀,由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用,所以腐蚀速度非常慢,寿命是未镀锌钢制件的15~30倍。②最常见的情形是镀锌钢铁件在使用中,表面发生划伤,或其他原因使镀层遭到局部破坏,钢铁从伤口中暴露在环境之中,如果镀层是非金属类的物质,暴露出钢基体很快就会被腐蚀掉,但镀锌钢制件特有的牺牲保护性能,使腐蚀速度变得很慢。这是因为镀层中的锌与钢铁中的铁在潮湿的环境中组成了原电池,由于锌的标准电极电位只有-1.05V,低于铁的-0.036V,因而锌作为阳极被氧化,而铁作为阴极得到保护。由于锌腐蚀以后的生成物很致密,反应速度很慢,也就是说总体的耐腐蚀性能大幅度提高。这种防腐方法叫牺牲防腐。③一般情况下,镀锌钢件的腐蚀并不是表面的镀锌层全部均匀地腐蚀掉,而是在镀层与钢件基体结合较差的地方镀层首先被腐蚀掉,从而造成局部严重腐蚀失去使用性能的。从这一点上讲,镀锌层的附着力,特别是整体的附着力的好坏比镀锌层的厚度更为重要。如果镀锌层局部附着力不好,即使镀锌层再厚,也会从附着力不好处开始锈蚀。这跟“水桶原理”差不多,这是热镀锌生产技术人员必须认识的。

  二、热镀锌镀层耐大气腐蚀的性能

  ①由于热镀锌工艺与其他金属防腐蚀方法相比,在镀层电化学保护性、镀层致密星、镀层耐久性、镀层免维护性、镀层与基体结合力、镀层经济性以及热镀锌工艺对钢制件形状、尺寸的适应性、生产的高效性方面具有其他工艺无法比拟、得天独厚的优势。大气暴露试验表明:镀层厚度为86m的热镀锌层在重工业、海洋、郊外和城市地带的耐用年限分别为13年、50年、104年、30年。一般而言,上锌量为600g/m2的镀锌层,其免维护的使用寿命为20~50年,对于建筑用基板不镀锌的彩板,其使用寿命为35年,而基板镀锌的彩板其使用寿命可达20~30年。使用期间几乎不需要维护或者很长一段时间不需要维护。②热镀锌层可给钢铁基体提供三重防腐蚀保护,如下所述a.隔离层保护隔离保护层的两个重要性能是其对金属的附着力和自身的耐磨性。在这方面,热镀锌层提供了坚硬的、由金属键结合作用的隔离层,它可以完全覆盖钢铁表面,将钢铁与腐蚀的环境隔离b.腐蚀产物层的保护热镀锌层表面腐蚀后形成的腐蚀产物会产生体积膨胀,堵塞因镀层的选择性溶解而出现的不连续间隙,从而阻碍镀层的进一步的腐蚀,使镀锌层在环境腐蚀介质中的腐蚀速度降低c.电化学保护对于意外破坏而暴露出的任何小区域,如碰伤或刮痕等,由于锌的电位比铁更低热镀锌层作为牺牲性的阳极被优先腐蚀,对钢铁提供阴极保护。③热镀锌层与钢基体结合牢固、覆盖完全。镀锌层与钢铁基体之间的冶金结合正是热镀锌的独特之处,使热镀锌钢在加工、储存、运输和安装过程中具有很好的抗机械破坏能力。钢铁构件表面的所有的部分,包括内表面、外表面以及角落和狭窄的缝隙,都可以被镀锌层完全覆盖。

  三、热镀锌应用范围

  热镀锌是一种工艺简单而又有效的钢铁防护工艺,被广泛地应用于钢铁制件的防护上。它具有操作控制可靠、镀锌层检查容易、热镀锌工艺相对简单的优势,同时,由于镀锌层的寿命主要取决于镀层的厚度,因此可以很容易地从外观观察其表面是否连续、光亮,以及采用磁性测厚仪就可方便准确地测定出其厚度是否符合标准要求再者,热镀锌钢材在使用中还具有可成形性、可焊性、可涂装性以及良好的延展性等优点,热镀锌技术越来越向着大规模、低成本的方向发展。目前世界各国除大量生产各种镀锌钢板、钢管和钢丝这些半成品镀锌产品外,对许多成品钢铁制件,都已经采用热镀锌防护。热镀锌产品被广泛地应用于交通、建筑、通信、电力、能源、汽车、石油化工和家电等行业。


  

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