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热镀锌护栏中热镀锌镀层铝含量的研究

编辑:山东帝灿护栏有限公司时间:2020-05-26

  铝是热镀锌护栏中相当关键的金属元素,锌锅中铝含量决定了镀层的结构以及锌锅锌浴行为。许多人都在研究镀层中的铝含量, 有学者把镀层中的铝归类为3种形式。1种是当有效铝大于0.136%时,镀锌板中间层是铝富集层,一般认为是溶解有10%~209%锌的Fe2Al、Zn,;第2种是所谓的纯镀层中的溶解铝,溶解铝(g/m)取决于锌层厚度;第3种是镀层表面的铝氧化丝,俄歇电子能谱分析可检测出其厚度为5nm。

  有学者采用热镀锌模拟装置研究了G1、GA构件中间抑制层形成的动力学。研究结果表明,2s内已完成了中间抑制层的孕育和形核。在0.20%有效铝含量下,先是FeA1.的形核以及随后转变为Fe2AlZn的扩散。而在0.13%有效铝含量下,其中间层演变过程是一个Fe-AI相与Fe-Zn相互竞争的过程。影响中间层主要是镀锌时间、锌锅温度以及锌液有效铝含量。

  热镀锌护栏在实际工业化大生产中,锌锅温度以及锌液有效铝含量都是有目标值控制,或者说,都可以通过自动或人工经验使得其某个目标值上下波动。而只镀锌时间,是无法实现目标值上下波动的控制。镀锌时间主要取决于镀锌生产线的运行速度。有学者研究结果指出,镀层从锌液中吸收( Uptake)铝可以分为两个阶段。在初始阶段是一个速度增加的过程,即完成FeAl抑制层的连续形核。这个时间相娄短,只持续约0.1s。随后是一个较长时间的Fe2Al抑制层扩散长大的过程。工业生产线带钢浸镀长度约4m,常规镀锌时间均大于2s,远远大于抑制层完成连续形核所需要的时间,即其处于抑制层扩散长大阶段。也有研究指出,热镀锌护栏成品后纯镀层的铝含量总是低于锌液中铝含量,这是由于纯镀层中的铝在出锌锅后继续扩散进行Fe-Al合金层的生成即后扩散。

  有研究人员以大生产下的G1、GA钢板为研究对象,分析了镀层中的铝含量,寻找机组速度与镀层铝含量之间的关系。目的是寻找镀层消耗铝的规律为优化锌锭添加制度、稳定控制锌液成分做准备。

  经过一系列试验研究后得出以下结论:

  (1)纯锌GI构件,在有效铝含量为0.18%~0.20%的情况下,镀锌时间越长或速度越慢,抑制层越厚,镀层中铝含量越高。实际生产中,为了维持锌锅锌液铝含量稳定,锌锭的添加要考虑速度因素。

  (2)合金化GA构件,在有效铝含量为0.125%~0.135%的情况下,镀锌时间越长或速度越慢,抑制层越厚,镀层中铝含量越高。热镀锌护栏实际生产中,为了维持锌锅锌液铝含量稳定,锌锭的添加要考虑速度因素。

  (3)纯锌G1构件抑制层厚度比GA板要大,这是因为锌液有效铝的动力学作用。

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