文档介绍：现代材料表面技术 ———第10章热浸镀
山东科技大学材料科学与工程学院
本章主要内容
第一节概述
第二节热浸镀原理
第三节热浸镀锌
第四节热浸镀铝
第一节概述
基本概念
(1)热浸镀:将一种基体金属浸在熔融状态的另一种低熔点金属中,在其表面形成一层金属镀层的方法。
(2)基体材料:钢铸铁
镀层金属:锌(℃)、铝(℃) 、锡(℃)、铅(℃)及它们的合金。
热浸镀层金属的熔点要求比基体材料低的多。
热浸镀层的种类
镀层金属
熔点℃
备注
锡
是用于热浸镀最早的金属
锌
热浸镀层中是应用最广泛的金属。
铝
在热浸镀层中是应用较晚的金属
铅
在熔融状态下,不能浸润钢材表面,需加入一定数量的锡或锑才能浸润,形成镀层。通常是加入锡,称为热浸镀铅-锡镀层
(3)热浸镀目的:耐蚀性、耐磨性、耐热性
钢的大气腐蚀
锈蚀产物:FeO、Fe2O3、Fe3O4,当空气中含有SO2气体时,将在锈层的底部生成FeSO4·4H2O和Fe2(SO4)3等白色结晶。
锌的大气腐蚀
在潮湿的大气中,会生成由ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3组成的锈层(白锈)。比较致密,粘附性较好,所以锌耐大气腐蚀性能好。
大气种类
锌损失量
g/(m2·a)
钢损失量
g/(m2·a)
损失量比较
锌:钢
工业区
82
1300
1:
城市
43
600
1:
农村
15
430
1:
牺牲阳极保护法
牺牲阳极的阴极保护示意图
锌对钢铁构件的保护:
金属电极电位较低的金属优先发生氧化,失去电子,向金属电极电位较高的金属提供电子,防止其发生氧化。
Zn
Fe
e
Zn 2+
Fe 2+
e
锌层对钢铁腐蚀的保护过程
腐蚀环境气氛
腐蚀速度
15年的腐蚀损失
腐蚀年限
μm/a
厚度
μm
重量
g/m2
厚50μm
(350 g/m2)
距海岸100m内的陆地
(盐浓度大)
15
225
3150
3年4月
距海岸17km内的陆地
(盐浓度小)
6
90
1260
8年4月
工业城市
(空气污染严重)
8
120
1680
6年3月
一般城市
(空气较新鲜)
3
45
630
16年8月
农村
(空气新鲜)
1
15
210
50年
热镀锌板的大气腐蚀试验