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- 热浸镀技术
热浸镀,就是将钢铁等金属材料或制件,经过适当的表面预处理后,短时间地浸渍到熔融态的金属或合金中,随后再将镀件进行冷却和必要的后处理,使底镀件表面上形成镀层。热浸镀锌的整个过程包括分解(熔融)、吸收、扩散三个基本过程。在一定温度、压力下,渗入钢内的锌元素分解产生活性锌原子。分解析出的活性锌原子有的被钢表面所吸附,然后便逐渐向金属内部扩散,渗入到金属(工件)晶格中去,并从晶格中一个位置向另一个位置迁移。由于钢的表面不断吸收活性锌原子,使渗入锌元素的浓度差大大提高,形成了表面和内部显着的浓度差(即浓度梯度)。在一定的温度下,原子沿着浓度下降的方向做定向的扩散,从而达到渗透的目的.
热浸镀是金属防护的一种经济和有效的方法。与常规的电镀工艺相比,热浸镀工艺具有下述一些重要特性:
(l)操作过程及其所用设备简单,能够对大批量钢铁进行镀层处理,且生产效率高。
(2)能得到较厚镀层。
(3)有效防护期长。
(4)镀层附着性好,镀后可以进行适当的成型、焊接、装饰和涂漆等加工处理。
(5)生产成本低。
热浸镀的金属层一般较厚,因此能在某些腐蚀环境中长期使用(如镀锌和镀铝等),或作为抗特种介质腐蚀的防蚀镀层(如镀锡与镀铅-锡合金制品等)。在镀层没有破坏的情况下,它和其他隔离性防蚀层一样,可以起到隔离作用。当镀层发生破坏并显出露铁点时,锌作为铁-锌电池的阳极被溶解,铁只起传导电子作用,受到保护。在热镀锌层中,直接与铁接触的镀层组成部分不是纯锌,而是含铁较高的(约20%)г相。虽然如此,它和含铁10%的δ1相以及纯锌层一样,具有比铁低的电位,与铁组成电池后仍起着牺牲阳极的保护作用。
热浸镀锌是世界上应用最广泛的钢铁防腐方法,技术成熟、工艺稳定、生产成本低。其产品在一般大气中能存放十年以上。浸镀可在450℃左右下进行。得到的灰色镀层由两个分层构成:外层为锌层,内层是铁-锌金属间化合物层。金属间的化合物生成,使镀层与基体间呈冶金结合,附着牢固。锌镀层具有良好的耐腐蚀性能,一方面是镀层作为阻挡层,隔离了基体与周围的腐蚀环境;另一方面,镀锌层可以作为牺牲阳极,对钢基体产生化学防护作用。
钢制水冷却系统通常采用锌镀层予与防蚀保护。锌镀层用于钢管防腐时的主要优点在于:当镀层局部破损或不连续时,它对钢制构件还起着牺牲阳极保护作用,因而即使镀层局部出现问题,钢制构件也不会出现严重腐蚀问题。锌镀层的缺点是自腐蚀速度比较大,而且一旦锌镀层破损钢基体裸露出来,由于刚的电偶作用,腐蚀速度更快。
采用镀锌层防止管子腐蚀时,必须对镀锌层质量进行严格控制。镀锌层应该牢固地附着在基体金属上,在管子表面不应该有漏镀、鼓泡、毛刺和氧化锌。允许粗糙不平及局部平滑的瘤,在与海水接触的外表面允许有溶剂的斑点和由吊运夹头对管子造成的痕迹。在法兰的接触面上,不准有锌瘤。镀锌层应呈亮银灰色、平滑、厚度均匀.