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熱鍍鋅方管層形成過程是鐵基體與外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程,工件表面在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層,才使得鐵與純鋅層之間很好結合,其過程可簡單地敘述為:當鐵工件浸入熔融的鋅液時,首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體,兩種金屬原子之間是融合,原子之間引力比較小。因此,當鋅在固熔體中達到飽和后,鋅鐵兩種元素原子相互擴散,擴散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移,逐漸與鐵形成合金,而擴散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13,沉入熱鍍鋅鍋底,即為鋅渣。當工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層,為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。
熱鍍鋅方管也稱熱浸鍍鋅方管,是鋼鐵構件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展,對鋼鐵件防護要求越來越高,熱鍍鋅方管需求量也不斷增加。[2]
防護性能
通常電鍍鋅層厚度5~15μm,而熱鍍鋅層一般在35μm以上,甚至高達200μm。熱鍍鋅方管覆蓋能力好,鍍層致密,無有機物夾雜。眾所周知,鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學保護,在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護膜,一定程度上減緩鋅的腐蝕,這層保護膜(也稱白銹)受到破壞又會形成新的膜層。當鋅層破壞嚴重,危及到鐵基體時,鋅對基體產(chǎn)生電化學保護,鋅的標準電位-0.76V,鐵的標準電位-0.44V,鋅與鐵形成微電池時鋅作為陽極被溶解,鐵作為陰極受到保護。顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。
鍍鋅方管熱處理線上的高壓水除鱗
在鋼的熱加工工序過程中,鋼件表面將隨著加熱溫度的高低及時間的長短而產(chǎn)生不同程度的氧化,并形成厚度不同的氧化皮。為了提高鋼管表面質(zhì)量及尺寸精度,在鋼管的熱軋過程中,均采用高壓水除鱗工序以去掉氧化皮。
在熱處理加熱過程中,同樣也會在鋼管表面形成氧化皮,增加高壓水除鱗工序有以下優(yōu)點:
(1)同軋制工序一樣,高壓水除鱗工序可以顯著改善鋼管表面質(zhì)量;
(2)鋼管經(jīng)除鱗氧化皮后,淬火時鋼管冷卻均勻、熱量交換加快,可以起到減少鋼管淬火變形、提高冷卻速度的功效;
(3)鋼管在熱處理后的矯直過程中,鋼管對矯直輥會產(chǎn)生很大的摩擦力,并造成輥型磨損,在鋼管表面存在氧化皮的情況下會加快磨損過程,而除鱗就可以減輕輥型磨損;
(4)鋼管熱處理后均需進行無損檢測,如果表面存在氧化皮將影響探傷效果,嚴重時探傷將無法進行,而除鱗工序則可避免這一情況的發(fā)生。
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