桥梁用镀锌结构件耐温性与成本分析

锌是一种蓝白色的金属，熔点为419.4℃，密度为7.14g/cm²。锌具有中等的延展性。室温下，锌在干燥的空气中不起变化。在潮湿空气（含O2、HO、CO2等腐蚀介质）的腐蚀环境中，锌表面会生成一层致密的耐腐蚀的碳酸锌薄膜，它能保护锌内部不再受到腐蚀，从而延长材料使用寿命。由于锌有这种优良的特性，故可将锌镀在钢板表面上以防止腐蚀，，这种钢板称为镀锌板。镀锌已成为钢铁材料防腐的一种有效方法，当然，镀层和钢基体要有良好的结合力，以满足加工成形的需要。带钢镀锌有电镀锌和热镀锌两种方法。用电镀锌方法生产的带钢，镀层较薄，工艺复杂。而热镀锌工艺比较简单，镀层较厚，便于实现现代化大规模生产。采购预镀锌钢板请找上海万鸿国际贸易有限公司，欢迎致电询价。桥梁用镀锌结构件耐温性与成本分析

热浸镀锌是一个冶金反应过程。从微观角度看，热浸镀锌过程是两个动态平衡：热平衡和锌铁交换平衡。当把钢铁工件浸入450℃左右的熔融锌液时，常温下的工件吸收锌液热量，达到200℃以上时，锌和铁的相互作用逐渐明显，锌渗入铁工件表面。随着工件温度逐渐接近锌液温度，工件表面形成含有不同锌铁比例的合金层，构成锌镀层的分层结构，随着时间延长，镀层中不同的合金层呈现不同的成长速率。从宏观角度看，上述过程表现为工件浸入锌液，锌液面出现沸腾，当锌铁反应逐渐平衡，锌液面逐渐平静。工件被提出锌液面，工件温度逐渐降低至200℃以下时，锌铁反应停止，热镀锌镀层形成，厚度确定。

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在国内有文献指出Q235钢中B类钢比较适宜热镀锌，这类钢热浸镀锌后得到紧密、连续、均匀的金属间化合物组织。连续铸钢技术的普及，给热镀锌带来了新的问题。这种新的钢种硅含量大于0.05％。因此说，如果不是低碳钢，或其中硅含量低或过高的工件，则使热镀锌工作很困难，但是可以通过其他工艺方法实现热镀锌。常用的镀层金属有锌（熔点为419.5℃）、铝（熔点为658.7℃）、锡（熔点为231.9℃）和铅（熔点为327.4℃）等。与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属于低值防蚀电镀层，被经常用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。

有花镀锌板，就是在镀锌板的表面印有花纹，外观看起来很亮，漂亮，一般用做做家电外壳，水桶等等。无花镀锌板表面没有花纹，看起来不如有花镀锌亮，发暗色，和冷板差不多。有花无花在功能上没有什么差别，主要是外观。镀铝锌合金是在热浸镀锌和热浸镀铝两种钢铁防腐方法的基础上，综合两者的优点发展起来的。热浸镀铝锌硅镀层具有一系列和镀锌层所不具备的优点，其用途越来越广，可以说镀锌板可以使用的场合，镀铝锌硅板都可以使用，而大部分使用镀铝板的场合，也可以用镀铝锌硅板来代替。

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为什么镀锌钢板具有耐腐蚀性呢？主要体现在以下几方面：1）首先镀锌以后镀层是完好的由于锌将空气与钢基隔绝了开来，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，寿命是未镀锌钢板的15～30倍。例如，在中性或弱酸性(pH>5.2)的大气环境下，钢板镀锌层经腐蚀后形成的浊产物为非溶性化合物(氢氧化锌、氧化锌和碳酸锌)，这些产物将以沉淀形式析出，形成致密的薄层，一般可达8µm厚度。这种薄膜既有一定厚度又不容易溶解于水，附着性又很强，因此它能起到隔离大气和镀锌板的屏障作用，防止腐蚀进一步发展。2）如果锌层被被破坏了**腐蚀作用镀层中的锌与钢带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**防腐。镀层损伤后，由于**腐蚀作用，钢基同样也会得到保护，但是如果损伤达到钢基，钢基受损后，保护作用将变弱，所以较深的损伤一定要进行防锈处理（涂漆等），避免进一步锈蚀。

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镀覆技术主要包括槽镀（或挂镀）、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）。目前，国内按电镀溶液分类，可分为四大类：oxidation物镀锌；锌酸盐镀锌；氯化物镀锌；硫酸盐镀锌。热镀锌也称热浸镀锌（galvanizing），是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。系指铁基体与外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，钢制件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合。其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁（体心）固溶体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。桥梁用镀锌结构件耐温性与成本分析