含硅鋼熱鍍鋅工藝

含硅鋼熱鍍鋅工藝

通常將硅的質量分數小于0.05%的鋼稱為亞圣德林鋼，在0.07%～0.1%的鋼稱為圣德林鋼，大于0.25%的鋼稱為過圣德林鋼。圣德林鋼和過圣德林鋼又稱為活性鋼。國內較多的Q235鋼及Q345鋼為圣德林鋼和過圣德林鋼[13]。

這類鋼材熱鍍鋅時，含硅鋼鍍層的合金層厚度會急劇增加，且表面純鋅層幾乎消失，呈現出無光澤的暗灰色，鍍層易剝落，此現象被稱為圣德林效應。

為了解決含硅鋼的熱鍍鋅問題，曾有三種方法用于工業化生產;Polygalva法(即在鋅液中添加0.06%的鋁并短時浸鍍)、高溫鍍鋅法(即在530℃以上鍍鋅，使鋅層中不產生ζ相)和Teehnigalva法。目前使用最多的是Teehnigalva法，它是在鍍鋅液中添加質量分數約0.04%～0.09%的鎳，使Fe-Zn反應速度減慢，獲得的鍍層厚度適宜，外觀更光亮、平滑，并有較好的耐腐蝕性能和粘附性[14]。對于含硅量高的過圣德林鋼材熱鍍鋅，鍍鋅液中加人鎳對抑制Fe-Zn反應的作用并不顯著。

對此，熱鍍鋅工作者一直努力尋求解決方法，圍繞進一步改進Zn-Ni合金液成分以及探索新的金元素組成進行了研究。鍍鋅液中加Bi可以提高溶液流動性，降低界面張力，Bi對鍍鋅層的結構、附著性、鈍化及耐白銹性和涂裝性等均無不利影響。Fratesi等人了總結了不同工廠的實驗結果認為，質量分數為0.04%的Ni、0.1%左右Bi的鍍鋅液效果較單純鍍鎳液更佳，鍍鋅液中的Ni可以有效抑制圣德林鋼的Fe-zn合金反應，Bi使鍍鋅液的流動性更好，而且這種鍍鋅液在過圣德林鋼熱鍍鋅時，Ni和Bi的聯合作用可以起到抑制這類鋼材的活性。Zn-Ni-Bi合金技術在歐洲國家的熱鍍鋅企業已較普遍采用。