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鋅鋁鎂鍍層各元素的作用和影響

2023-01-24 08:53

二維碼 402

與高強(qiáng)鋼一樣，鋅鋁鎂良好的耐腐蝕性能是由于其組織決定的，而組織又是由化學(xué)成分和冷卻速度決定的，下面我們就探討鋅鋁鎂鍍層化學(xué)成分的選擇，以及各元素的作用。

1 鎂的作用和影響

鎂的作用首先是提高耐腐蝕性能，這一點(diǎn)前面已經(jīng)充分分析過(guò)了；其次，在鍍?cè)?nèi)略加0.1%的鎂，可以提高帶鋼在鍍液中的浸潤(rùn)性，降低鍍?cè)”砻娴膹埩?，減少漏鍍?nèi)毕莸漠a(chǎn)生，這是因?yàn)殒V的氧化物很不致密，基本是以非常疏松狀存在的。

這一點(diǎn)與鋁的特點(diǎn)似乎有些互補(bǔ)，對(duì)采用鋁含量較高的鍍層生產(chǎn)合金含量較高的高強(qiáng)鋼有著很重要的意義。

不過(guò)，在鋅鋁鎂鍍?cè)?nèi)，鎂的含量較高，鎂的氧化物不致密的問(wèn)題就會(huì)帶來(lái)一系列的副作用，成為熱鍍鋅鋁鎂產(chǎn)品生產(chǎn)的一大困難。

2 鋁的作用和影響

首先，在鍍鋅的基礎(chǔ)上加鋁可以顯著提高耐腐蝕性能和耐熱性能，這一點(diǎn)在鋅鋁鎂鍍層中也同樣如此；其次，在鍍鋅時(shí)加少量鋁，可以抑制鋅液與鐵的反應(yīng)，減薄Fe-Zn的化合物層；第三，鋁可以抑制鎂氧化的局限性，鋁的氧化物很致密，可以減輕鎂疏松氧化物帶來(lái)的影響，如果恰到好處的話，使得鋁鎂的氧化物可以成膜，造成產(chǎn)品的缺陷。

在這三個(gè)特性中**條只有好處，沒(méi)有壞處，但第二、第三條都是雙刃劍。與鎂一樣，鋁在鋅鋁鎂鍍?cè)?nèi)的含量很高。一方面鋁抑制了鋅與鐵的反應(yīng)，但鋁與鐵的反應(yīng)更加激烈，成為主要矛盾；另一方面，鋁極易氧化的問(wèn)題也會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題，同樣成為鋅鋁鎂產(chǎn)品生產(chǎn)的一大難題。

3 硅的作用和影響

硅的加入，主要是為了抑制鋁和鐵的反應(yīng)，減薄鍍層與鋼基之間的化合物層，提高加工性能，這一點(diǎn)與所有的高鋁鍍層的原理一樣。

只要是在鋁高于共晶成分的鍍層，都要加硅，鋁含量越高，加的硅越多。最高的鋁硅鍍層，加約10%的硅；其次是鋁鋅硅鍍層，加1.5%左右的硅；SD加0.2%的硅，ZAM可以加0.1%的硅。

另外，硅還可以細(xì)化晶粒，提高組織的均勻性，抑制晶間氧化。

4其它元素的作用

由于鋅鋁鎂的成分很復(fù)雜，工藝性能也變得非常復(fù)雜，為了采用以鋅、鋁、鎂為主的成分生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，可以通過(guò)增加少量的其它元素，改善熱鍍工藝性能和使用性能，號(hào)稱是鋅鋁鎂鍍層成分的第四元。

比如：防止鎂的氧化黑變，是鋅鋁鎂合金產(chǎn)品的一個(gè)難題，有的公司采用了在合金內(nèi)添加合金元素的辦法抑制鎂的氧化，例如POSCO專利采用的方法，是在合金中加入0.01%～0.1%的鎵和0.005%～0.1%的銦；首鋼專利是采用在合金中加入0.01%～0.1%的鈣、鋇或0.01%～0.4%的鋰來(lái)解決這一問(wèn)題；可以通過(guò)加入鈦和硼來(lái)細(xì)化晶粒，并起到抑制Mg2Zn11組織的產(chǎn)生；通過(guò)加入稀土，可以增加組織的均勻性從而抑制晶間腐蝕，進(jìn)一步提高耐腐蝕性能。