含硅钢热镀锌工艺

含硅钢热镀锌工艺

通常将硅的质量分数小于0.05%的钢称为亚圣德林钢，在0.07%～0.1%的钢称为圣德林钢，大于0.25%的钢称为过圣德林钢。圣德林钢和过圣德林钢又称为活性钢。国内较多的Q235钢及Q345钢为圣德林钢和过圣德林钢[13]。

这类钢材热镀锌时，含硅钢镀层的合金层厚度会急剧增加，且表面纯锌层几乎消失，呈现出无光泽的暗灰色，镀层易剥落，此现象被称为圣德林效应。

为了解决含硅钢的热镀锌问题，曾有三种方法用于工业化生产;Polygalva法(即在锌液中添加0.06%的铝并短时浸镀)、高温镀锌法(即在530℃以上镀锌，使锌层中不产生ζ相)和Teehnigalva法。目前使用最多的是Teehnigalva法，它是在镀锌液中添加质量分数约0.04%～0.09%的镍，使Fe-Zn反应速度减慢，获得的镀层厚度适宜，外观更光亮、平滑，并有较好的耐腐蚀性能和粘附性[14]。对于含硅量高的过圣德林钢材热镀锌，镀锌液中加人镍对抑制Fe-Zn反应的作用并不显著。

对此，热镀锌工作者一直努力寻求解决方法，围绕进一步改进Zn-Ni合金液成分以及探索新的金元素组成进行了研究。镀锌液中加Bi可以提高溶液流动性，降低界面张力，Bi对镀锌层的结构、附着性、钝化及耐白锈性和涂装性等均无不利影响。Fratesi等人了总结了不同工厂的实验结果认为，质量分数为0.04%的Ni、0.1%左右Bi的镀锌液效果较单纯镀镍液更佳，镀锌液中的Ni可以有效抑制圣德林钢的Fe-zn合金反应，Bi使镀锌液的流动性更好，而且这种镀锌液在过圣德林钢热镀锌时，Ni和Bi的联合作用可以起到抑制这类钢材的活性。Zn-Ni-Bi合金技术在欧洲国家的热镀锌企业已较普遍采用。