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高温热浸镀锌是解决高硅活性钢(wSi≈0.3%)镀锌缺陷的技术方案。
1.原理
锌浴温度>530℃时,ζ相消失;530‑665℃液相锌与δ相平衡。550℃下不会生成ζ相,δ 相稳定且生长缓慢,硅对铁锌反应的影响被大幅削弱,可以得到均匀正常镀层。
550℃条件下镀层厚度对钢中硅含量敏感度远低于常规 460℃工艺。
2.锌浴成分与工艺参数
(1)出锌浴后δ相还会继续生长,表面形成δ+η混合组织,镀层呈浅灰色;添加铝(wAl:0.03%‑0.05%)获得光亮镀层;加铅改善镀层黏附性。
(2)高温下铁在锌液溶解度大幅上升,550℃可达0.3%。铁含量升高会增厚镀层、恶化力学性能、产生大量锌渣消耗锌,因此浸镀时间要比常规工艺更短。
(3)理想工况:温度560℃;铁wFe控制0.1%-0.2%;铅wPb约1%;铝wAl约0.05%;冷却速度需要严格管控。
3.镀层性能
560℃:镀层硬度、耐磨性、耐蚀性优于常规热浸镀锌。
降温至520℃:重新析出少量ζ相,可以提升镀层的延展性能。
4.缺点与应用现状
550℃锌液对钢铁坩埚腐蚀强烈,必须改用陶瓷/耐火材料坩埚,加热设备配套复杂。大型批量生产线很少采用该工艺。