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在锌液中加入铝以后的镀层组织有何变化?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-27  浏览次数:595

钢带在镀纯锌后获得的镀层中纯锌层和钢带之间有较厚的化合物层,由于金属化合物与纯锌相比组织硬而脆,这就恶化了镀层的性能。特别是化合物层与钢基的结合力非常薄弱,好像是在锌层与钢带之间有一个断裂层,割裂了钢基与纯锌层的联系。所以对镀层的黏附性能很不利。为了改善这种情况,在生产中采取在锌液中加一定量的铝来提高镀层的性能。

 

铝跟锌比是一种化学性质更为活泼的金属,反映在金属学上铝更容易与铁反应生成金属化合物,铝与铁的金属化合物主要有FeAl、FeAl2、FeAl3、Fe2Al5,其中以Fe2Al5最为稳定。

 

铝的这一特点使含有铝的锌液在镀锌时的金属原子间反应发生了根本性的变化。尽管铝的浓度很低,但钢带进入锌锅以后,铝首先很快地与钢带表面的铁发生反应,在钢带表面形成一层Fe2Al5薄膜,这一层致密的薄膜将铁与锌液隔离开来,阻碍了铁往锌液中扩散,也就阻碍了铁锌化合物的形成。试验证明,含铝量在0.10%时就使化合物层中的栅状层大幅度减薄,当含铝量在0.20%时即可完全消除栅状层,变成只有漂移层和纯锌层的组织。与其它有浓度差的化学反应一样,铝虽然能优先与铁反应,但绝对高浓度的锌很快会将铝从铁铝合金中置换出来,使铁铝合金消失,也就失去了阻碍铁与锌反应的作用。通常把铝能抑制铁锌化合物层形成的延退时间叫做孕育期。实际生产中必须保证镀层在孕育期内冷却凝固,才能发挥铝应有的作用,所以生产线速度只有在一定范围以上才能生产出合格的产品。

 

   事实证明,铝和铁形成的这个薄而均质的中间层对镀层有着特别重要的作用,它能够牢固地粘附在钢带表面,而且叉能与外面的铁锌化合物层和纯锌层较好地结合在一起,在整个镀层与钢带之间起着媒介作用。镀层的附着能力与铁锌化合物层的厚度关系并不是太大,而只取决于铁铝化合物中间层。因而,铁铝化合物层的形态和厚薄成为镀层附着力的一项指标,人们对其进行了大量的研究,甚至采取了各种手段来研究和测量此中间化合物层的厚度。

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