锌铁合金和纯锌哪种镀层耐蚀性好?
2019-05-24 09:51:08 作者:柴哥 来源:知钢 分享至:

锌铁合金和纯锌镀层板卷是钢贸业务中非常常见的两种材料,我们也曾做过简单的比对。在留言中许多朋友提出了一个问题:锌铁合金和纯锌镀层哪种耐蚀性好?

 
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之所以上一篇没有涉及这个话题,是因为柴哥没有找到相关的资料……说来惭愧,柴哥在知网上搜了不下20篇相关论文,其中只有提及一些结论,且不谈这些结论本身是否相互矛盾,甚至还有许多查不到出处(引用文献里也木有)……包括国外钢厂的产品手册,也提到一些结论,但没有原理和实验数据。
 
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直到……孙老师知道之后给了我一份美国人编制的镀锌相关的资料:《GalvInfoNote》,其中就这个问题做了比较全面的说明。

锌铁合金和纯锌镀层的基础知识
 
我们都知道,锌铁合金和纯锌板卷的差异,除了锌锅成分之外,最重要的区别在于锌铁合金是在钢带出锌锅气刀调整厚度之后,再次加热(500~565℃,根据产品不同会有微调),使基板中的铁扩散到锌层中,形成平均铁含量10%左右的,暗灰色亚光的锌铁合金层。
 
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众所周知的是,锌铁合金镀层有更优异的点焊性能,原理上是因为这种镀层电阻高、硬度高、熔点高,和冷轧板焊接性能接近,可以使用较低的焊接电流,也可以有效延长焊接电极的使用寿命。

以及业内普遍认可的,锌铁合金镀层有着非常优异的涂装性能:锌铁合金镀层表面存在类似磷化膜的细小枝状晶体,能增加涂层的附着性(外文资料中使用了mechanically lock这个单词)。
 
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以上这些或许是很多文献中“锌铁合金耐蚀性强于纯锌”的由来吧。

但是锌铁合金镀层裸用的耐蚀性怎么样呢?

事实上锌铁合金裸用的耐蚀性比纯锌要复杂得多,因为镀层中含10%左右的铁,当镀层腐蚀时可能会出现点状红斑(铁的腐蚀产物)。虽然这并不意味着基板已经失去了防护,但因为视觉效果不美观,容易引起用户误解等原因,所以几乎所有的锌铁合金镀层产品,在后续使用中都会进行涂漆防腐。

因为这个产品的开发之初也就是为了涂漆使用的,所以目前所有的锌铁合金的耐蚀性研究都是基于涂漆状态的,并不像纯锌镀层那样有全面、系统的裸用耐蚀性研究数据(资料原文描述)。

在贸易询单、后期回访、异议处理等场景下,用户常会咨询一些技术问题,我们结合实际业务场景整理了一些小贴士,供大家参考:

1、锌铁合金和纯锌镀层一样,都可以对剪切断面提供一定的防护,防护效果没有明显差异;2、由于含有10%的铁,锌铁合金镀层的电化学反应和纯锌有差异,理论上在大多数环境中,锌铁合金裸用的腐蚀速率可能会低于纯锌。但在高湿度环境,尤其是受到水污染时,表面会产生红色腐蚀物,所以强烈不建议裸用。

3、因为腐蚀速率低于纯锌,所以锌铁合金镀层不会被快速消耗掉。在国外研究机构做的盐雾试验对比中,有得到过如下的规律:45/45的锌铁合金镀层耐蚀性大约和75/75的纯锌镀层耐腐蚀性接近。

但并不意味着推荐裸露使用,详见上一条说明。

4、进行涂漆后盐雾试验比对,还发现锌铁合金比纯锌镀层有更好的的耐膜下腐蚀表现;5、在贸易中,建议了解下用户的用途,特别是是否涂漆。如果裸用,通常使用类似“不做裸用建议,也不保证耐蚀性达到纯锌同等水平”的这种措辞。因为最终用户并不是贸易商,而是消费者,所以为了防止出现后续的纠纷,尽量推荐能被常识理解的行业默认的方案。

6、因为锌铁合金镀层硬度高、比较脆,所以在使用过程中容易出现粉末状脱落(粉化,尤其是变形量大的位置),这个粉化的趋势又是和镀层厚度以及镀层铁含量比例有关系的。

所以通常认为45/45的镀层厚度是一个比较理想的上限,90/90及以上的镀层厚度,如果铁含量超过11%,在加工过程中会出现非常严重的粉化现象。

这属于材料特性,需要在询单时就说明备案。(出口贸易中可以引用安塞乐官网的产品说明,许多国外贸易商比较认可欧美钢厂的资料。)7、浙江永康及其他一些地区的产业集群,大量使用锌铁合金制作防盗门、门框,商住楼窗框、商用橱柜等产品。锌铁合金镀层有良好的漆膜附着力,对涂料良好的兼容性等特点,使得除了汽车应用之外,在其他产品中也有很广泛的用途。

最后,附上一张查找资料过程中发现的“不太靠谱回答”,以搏诸君一笑~
 
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