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浅析镀锌管件纯锌镀层是如何结晶的?

  被镀工件的表面情况如何,对于热镀锌的质量至关重要。若要获得优良的镀锌层,就必须认真地进行对工件表面的处理工作,这是保证整个工艺过程效果的必要条件。

  在电镀作业中,即使工件表面的油垢和氧化皮没有清理干净,锌镀层仍然有可能沉积在上面。当然,镀层与铁基之间可能形成夹层,导致起皮、起泡或花斑等不良情况。在热镀锌作业中,如果工件表面清理得不彻底,那么就会阻碍锌层的附着。这种在工件上镀不上锌的情况,在热镀锌中被叫做“缺锌”。

  如果被镀工件的表面粗糙而且不平整,虽然并不影响热镀锌工作的进行,但是,银出来的工件,同样是粗糙、不平整的,当然也不光亮。粗糙不平的镀锌层,其抗腐蚀能力要低于平整而光滑的镀层。显然,粗糙的镀锌层达不到理想的防腐和装饰的目的。所以,在热镀之前,必须用机械或化学的方法,尽可能将其工件清理平整干净,以满足热镀锌对工件表面的光洁度要求。

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  对工件的表面处理工作来说,热镀锌要比电镀锌简单。因为机加工成形的工件,基本上可以不进行镀前处理,而直接进行热镀施工。对于用其它方法加工成形的工件,只须进行化学处理就行了;而对铸造成形的工件,则要用机械方法进行处理。

  热镀梓工艺当中,工件表面在加工过程中所残留的油污、油膜和其它有机质,并不妨碍镀锌,因为这些物质在镀锌时,由于高温的关系,被燃烧或挥发掉了。影响热镀锌质的因素,主要是工件表面的氧化皮和硫化铁层,至于较薄的铁锈并不会对热镀施工带来很大的影响。尽管如此,也不能对热镀锌的镀前处理工作有所忽视。因为,镀前处理工件的好坏,决定着整个热镀工艺过程的优劣。

  金属结晶的过程都有形核和长大两个阶段。即首先在液体中形成具有一定尺寸的晶核,然后晶核周围的液体原子不断凝聚到晶核上,使晶核长大成一个晶粒。

  当液态金属的温度下降到凝固点以下后,液体内部的晶胚较多,但能否长大到一定的尺寸成为晶核则受到外界各种因素的影响,晶核的个数决定了结晶后晶体晶粒的大小,晶核越多,晶粒也越多,但尺寸越小。

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  镀层形成晶核的途径有以下几个方面:一是依附于钢带表面的杂质,如铁粉、油污残留物、碱渍等,这些途径形成的晶核往往是不理想的,导致锌花不均匀或镀锌不良。二是依附于钢带表面的凸以,这是钢带表面粗糙度影响锌花大小的原因,原板表面粗糙度人,则锌花较小。三是镀层中温度较低点,如果镀层中没有外来核心,那么镀层的过冷度加大,从微观上看液体中的温度不均匀现象即温度起伏加大,温度较低点便有条件形成结晶核心。

  比较这三种途径,前两种结晶形核较容易,但镀层的结合力较差。而第三种结晶速度最慢,是最理想的结晶状态,结晶后的镀层结合力强,锌花均匀性好。

  镀层中有了晶核之后,晶核的长大直至完全结晶就是很容易的事,随着温度的下降,液体原子不断聚集到晶核上,按照一定的规律长大,最后液体全部转变为固体,便完成了整个结晶过程。最终的结果是一晶核成一个晶粒,-个晶粒就是—朵锌花。其实所谓的大锌花、小锌花和无锌花只不过是晶粒的个数、尺寸不同而已。

  在锌花的交界处即晶界处,原子排列不太规则,结晶时有些难溶于镀层中的合金元素和杂质会被驱赶到这里,形成在晶界处的集聚,叫做晶间偏析,所以腐蚀往往首先从晶界处开始。晶粒越大,这种晶间偏析越明显,影响也越大。


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