热浸镀锌的基本原理(13)

热浸镀锌的基本原理

（4）镍的熔点高，在锌液中溶解缓慢，若使用过量或溶解不充分，会在镀件表面产生细小微粒（Fe-Ni-Zn）影响外观；

（5）因为镍极溶于ζ相，结果使锌渣量（底渣）增加约5%； （6）当镇静钢的硅含量＞0.25%，镍减缓圣德林效应的作用不明显。 2.4.4 锌液镍含量的控制

早期的理论认为，镍在锌液的含量为0.1%比较理想，但生产实践上往往控制为0.045%～0.09%，使用得当方可达到预期效果，在本章的第三节予以介绍。

当浸镀温度为450～460℃时，镍含量可控制在0.045%～0.06%范围内；当浸镀温度为460～470℃，镍含量可控制在0.06%～0.09%范围内。 2.5 锌液中的其他元素的影响及协同效应

在锌液中添加一种或多种合金元素来改善镀层的性能，降低锌耗，是国内外学者多年来致力研究的目标。在一定条件下，也获得了应用，但在可靠性、稳定性方面还有欠缺。在应用方面远不如在锌液中加入铝、镍那么广泛，有些还处于探索阶段，但应当引起镀锌工作者的重视，下面做简单介绍。 2.5.1 铝（Al）、镍（Ni）、稀土元素（RE）的协同效应

多年来的研究与生产实践证明，铝、镍、稀土元素（RE）三元合金在锌液中具有协同效应，即加入微量元素的铝、镍、RE（≤0.015%）。其中镍含量为0.008%～0.01%时（必须经过特殊冶炼得到微晶组织的合金），就等效0.06%～0.09%单一镍的作用，在抑制含硅镇静钢的Sandelin效应方面具有显著效果，镍的使用量仅为单纯使用镍时的1/9～1/3，所以明显降低了原料的成本。 2.5.2 稀土元素（RE）、镁（Mg）、铝（Al）的协同效应

在往锌液中添加铝同时，加入微量的镁和稀土元素，比加入单一的元素使镀层质量得到进一步提高，同时降低了锌耗。一般认为，在锌液中加入量为0.025%～0.10%的镁能降低锌的熔点，提高锌液的流性。镁极易氧化，含量控制困难。近期的学者研究认为当锌液中镁含量达0.22%时，使钢的活性大大增加，因而得到外观较差的镀层。也有人认为，镁含量＞0.05%时，镀层脆性大，因此，应该慎重使用。

稀土元素的加入对锌铁反应没有明显影响，但能提高锌液的流动性，稀土元素可以降低锌液的表面张力。稀土元素一般都分布在晶界上，具有细化晶粒的作用，同时，可以抑制镀层的晶间腐蚀，改善镀层在大气中的稳定性。稀土的加入为0.01%～0.02%。 2.5.3 镍（Ni）、铋（Bi）的协同效应

研究表明，在锌液中加入0.04%的镍和0.1%的铋，比加入单一的镍和铋效果要好。它具备两种元素各自的特长，即镍可以有效抑制Sandelin钢的Fe-Zn反应，铋可以明显改善锌液的流动性。这种锌液在欧洲以及我国都有不少企业应用。 2.5.4 多元合金协同效应举例

锌液中合金元素成分含量及应用(见表4)

表4 锌液中合金元素成分含量及应用

元素含量（质量分数，其余为Zn）/%

合金类型

Al

Sn- Ni -Bi

—

Sn 1.2

Bi 0.1～0.35

Ni 0.05

V —

Ti —

抑制Fe-Zn反应，镀层光亮平整，带锌花

效果