一、鋼管鍍鋅層(ceng)的特(te)點
1. 鍍鋅(xin)層的保護(hu)機理：
a. 隔離作用
鋼(gang)材表面(mian)覆蓋了一(yi)層有一(yi)定(ding)厚度且(qie)結(jie)構致(zhi)密的(de)純鋅層，阻斷了腐(fu)蝕溶(rong)液和鋼(gang)材接觸的(de)可(ke)能性，從而避免鋼(gang)材被溶(rong)液腐(fu)蝕。鋅在空氣干燥的(de)空間內存放，能夠(gou)保持其性能的(de)穩(wen)定(ding)性。
b. 電(dian)化學保(bao)護
假若空(kong)氣濕度較大(da)，鋅表面(mian)有(you)水(shui)膜(mo)(mo)存在，表面(mian)發生有(you)氧(yang)參與(yu)(yu)的電化學(xue)腐蝕，就會形(xing)成一種致密的堿式碳酸鋅薄(bo)膜(mo)(mo)，阻斷空(kong)氣與(yu)(yu)內部(bu)接觸。在特(te)定環境中，鍍鋅層破壞使(shi)鋼基(ji)裸露(lu)，鋼基(ji)體與(yu)(yu)表面(mian)鍍鋅層形(xing)成特(te)殊的微電池，表面(mian)鍍鋅層作為(wei)犧牲陽極，鋼基(ji)體作為(wei)陰極同樣受到(dao)有(you)效(xiao)保(bao)護。
2. 結構致密(mi)、具(ju)有較強防(fang)腐性(xing)能的鐵一(yi)鋅合金層(ceng)可(ke)用于(yu)海洋(yang)建設和工業防(fang)腐。
3. 鋅一鐵因發(fa)生互溶而(er)結合牢固，耐磨性(xing)良(liang)好。鋅的延展(zhan)性(xing)較好，它的合金層(ceng)能夠(gou)牢固附著于鋼基(ji)體上，因而(er)工業(ye)生產中(zhong)可將熱鍍件進行軋制、彎曲、冷沖和(he)拉絲等(deng)成型操作，鍍層(ceng)不被損壞。
4. 鋼(gang)結(jie)構件(jian)熱(re)鍍鋅(xin)后，相當于一(yi)次低溫退火處理，能有效改善鋼(gang)基(ji)體的機械性能，消除(chu)鋼(gang)件(jian)成型焊(han)接時的應(ying)力，有利于對(dui)鋼(gang)結(jie)構件(jian)進(jin)行(xing)車削加工。
5. 熱(re)鍍(du)鋅(xin)后的鋼管(guan)表面光亮美觀(guan)。
6. 純鋅(xin)層(ceng)是熱鍍鋅(xin)中(zhong)最富有塑性(xing)(xing)的一層(ceng)鍍鋅(xin)層(ceng)，其性(xing)(xing)質基(ji)本接近(jin)于純鋅(xin)，具有延展性(xing)(xing)，所以(yi)它富于撓性(xing)(xing)。
二、熱(re)鍍(du)鋅鋼管鍍(du)層結構
圖(tu)(tu)8-29所示為(wei)熱浸(jin)鍍鋅層的結構。如(ru)圖(tu)(tu)所示，鍍層自鐵基體由內往外(wai)分別Γ相、δ相、ξ相和(he)η相，
它們(men)的各自特點如下(xia)：
Γ相(xiang)(xiang)(xiang)：Γ相(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)金屬(shu)化合(he)物相(xiang)(xiang)(xiang)，它(ta)硬而脆，含鐵量約為21％～28％。其化學(xue)成分，有(you)人認(ren)為是(shi)FeZn3或(huo)Fe3Zn10，也有(you)人認(ren)為相(xiang)(xiang)(xiang)當于FesZn21。在熱鍍鋅層中Γ相(xiang)(xiang)(xiang)常(chang)與(yu)基體緊(jin)密相(xiang)(xiang)(xiang)鄰，且它(ta)的厚度極薄(bo)。當浸漬時間較(jiao)短時一般不易出現。
δ相(xiang)：含鐵量在7％～11.5％，是化學成(cheng)分相(xiang)當于FeZn，的金屬間化合物。
ξ相(xiang)(xiang)：δ相(xiang)(xiang)的(de)外面是呈針狀(zhuang)或穗狀(zhuang)的(de)ζ相(xiang)(xiang)，它的(de)含Zn量(liang)為(wei)93.8％～98％，化學成分相(xiang)(xiang)當于Fe，它不如8層那(nei)么(me)致密，且(qie)由于它的(de)結構為(wei)單斜晶格，所以ζ相(xiang)(xiang)很脆。
η相(xiang)：η相(xiang)為純鋅層(ceng)。n相(xiang)硬(ying)度低(di)，塑性好，但是耐磨性較其(qi)他相(xiang)層(ceng)較差。
三、熱鍍鋅鋼管生產工藝
熱(re)鍍(du)(du)鋅鋼(gang)管(guan)是先將鋼(gang)管(guan)進行堿洗脫脂，去除(chu)鋼(gang)管(guan)表面(mian)附著(zhu)(zhu)的(de)(de)油漬、油污(wu)(wu)等(deng)污(wu)(wu)物(wu)，再經酸洗，去除(chu)鋼(gang)管(guan)表面(mian)的(de)(de)氧化(hua)(hua)皮等(deng)物(wu)，再浸(jin)入(ru)(ru)氯(lv)化(hua)(hua)銨(an)和(he)氯(lv)化(hua)(hua)鋅混(hun)合水溶液(ye)(ye)(ye)槽中(zhong)進行助(zhu)鍍(du)(du)處(chu)理，烘干后(hou)送入(ru)(ru)熱(re)浸(jin)鍍(du)(du)槽中(zhong)，使熔(rong)(rong)融(rong)鋅液(ye)(ye)(ye)與鐵基體(ti)反(fan)應而產生合金層(ceng)，從而使基體(ti)和(he)鍍(du)(du)層(ceng)結(jie)合牢固。鋼(gang)管(guan)在(zai)鋅液(ye)(ye)(ye)中(zhong)浸(jin)鍍(du)(du)一(yi)定時間(jian)后(hou)出鋅鍋，表面(mian)附著(zhu)(zhu)一(yi)層(ceng)純鋅熔(rong)(rong)融(rong)液(ye)(ye)(ye)，通過外(wai)吹(chui)和(he)內(nei)吹(chui)工序分(fen)別(bie)控制鋼(gang)管(guan)外(wai)表面(mian)和(he)內(nei)表面(mian)鋅層(ceng)厚度。熱(re)鍍(du)(du)鋅具有鍍(du)(du)層(ceng)均(jun)勻，附著(zhu)(zhu)力強，使用壽命長等(deng)優點(dian)。鋼(gang)管(guan)基體(ti)與熔(rong)(rong)融(rong)的(de)(de)鍍(du)(du)液(ye)(ye)(ye)發生復雜(za)的(de)(de)物(wu)理、化(hua)(hua)學反(fan)應，形(xing)成耐腐蝕的(de)(de)結(jie)構緊密的(de)(de)鋅-鐵合金層(ceng)以及(ji)純鋅層(ceng)與鋼(gang)管(guan)基體(ti)融(rong)為一(yi)體(ti)，故其耐腐蝕能(neng)力強。圖8-30是典型的(de)(de)熱(re)鍍(du)(du)鋅鋼(gang)管(guan)生產工藝(yi)流程圖。
四、影響(xiang)鍍鋅(xin)質量的關鍵
1. 據有關文獻，鋼(gang)基中碳(tan)含量(liang)越高，鐵-鋅(xin)反應就愈(yu)劇(ju)烈(lie)，鐵的(de)重量(liang)損失愈(yu)大。鋼(gang)基反應愈(yu)劇(ju)烈(lie)，鐵-鋅(xin)合金層變的(de)越厚，鋅(xin)層附著(zhu)性將變壞。因此通常(chang)熱鍍鋅(xin)原料均選(xuan)擇0.22％以下的(de)低碳(tan)鋼(gang)。
2. 含(han)硅(gui)量(liang)較高的(de)鎮靜鋼(gang)對(dui)鍍(du)(du)(du)鋅影響非常大，會造成(cheng)(cheng)生產成(cheng)(cheng)本增加，設(she)備損耗增大等一(yi)系列后果，為(wei)此熱鍍(du)(du)(du)鋅的(de)原料(liao)均采用低硅(gui)的(de)沸騰(teng)鋼(gang)或鋁鎮靜鋼(gang)。鋼(gang)管（硅(gui)含(han)量(liang)＜0.35％）在(zai)490℃以下浸鍍(du)(du)(du)，鍍(du)(du)(du)層致密(mi)，附著性(xing)(xing)(xing)和外觀質量(liang)好。而在(zai)495～530℃浸鍍(du)(du)(du)，形成(cheng)(cheng)的(de)鍍(du)(du)(du)鋅層附著性(xing)(xing)(xing)差(cha)，且隨著浸鍍(du)(du)(du)時間的(de)加長(chang)而使鍍(du)(du)(du)層變厚，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)變差(cha)，外觀上顏(yan)色暗淡。
3. 鍍(du)鋅(xin)(xin)(xin)時(shi)，鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)加鋁(lv)(lv)，可(ke)改善鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)的(de)(de)附(fu)著性，所以帶鋼鋁(lv)(lv)含(han)量可(ke)根據(ju)生產實際(ji)情(qing)況確定。鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)鋁(lv)(lv)的(de)(de)含(han)量愈高，則鍍(du)鋅(xin)(xin)(xin)管的(de)(de)表面光澤(ze)(ze)度也(ye)愈高，但是如果鋁(lv)(lv)含(han)量超過一定值時(shi)，鍍(du)層(ceng)光澤(ze)(ze)度雖(sui)好，卻(que)仍會產生硫酸銅浸鍍(du)試(shi)驗不(bu)合格、漏鍍(du)及(ji)黑斑等缺陷(xian)。鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)中(zhong)鋁(lv)(lv)含(han)量低和(he)鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)溫度高使鋅(xin)(xin)(xin)液(ye)(ye)黏性小流動性大(da)卻(que)又生產較厚的(de)(de)鍍(du)層(ceng)時(shi)產生類似水波一樣的(de)(de)浪紋，形成了不(bu)均勻的(de)(de)鍍(du)鋅(xin)(xin)(xin)層(ceng)厚度。
4. 鋼管表(biao)面(mian)粗糙度(du)可導致鋅層重量(liang)的(de)增加。因為表(biao)面(mian)粗糙化就使鋼基表(biao)面(mian)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)一系列的(de)凹凸點，進(jin)而生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)表(biao)面(mian)粗糙的(de)海綿狀Fe-Zn結晶組織(zhi)，它比光滑的(de)Fe-Zn 合金層表(biao)面(mian)能從鋅鍋中帶出更多的(de)鋅液(ye)，由此便生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)了較厚的(de)純鋅層。
綜上所(suo)述，導致鍍鋅(xin)(xin)管鍍不(bu)(bu)上鋅(xin)(xin)的(de)主要(yao)原因是帶鋼成分碳(tan)含量高、鍍鋅(xin)(xin)前酸洗不(bu)(bu)好表面存留(liu)殘留(liu)物；鍍完鋅(xin)(xin)表面粗糙(cao)、不(bu)(bu)光滑(hua)、鍍層厚的(de)主要(yao)原因是帶鋼表面粗糙(cao)、鍍鋅(xin)(xin)工藝影響。
