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熱鍍鋅的附著性

 緊固件熱浸鍍鋅多采用熔劑法。凈化過(guò)的緊固件浸入鍍鍋之前，其表面先形成一層熔劑層，以防止氧化并進(jìn)一步清除表面殘留物。浸鍍時(shí)此熔劑層受熱揮發(fā)，使工件表面與熔融金屬直接接觸，發(fā)生浸潤(rùn)、溶解、化學(xué)反應(yīng)、擴(kuò)散，在工件表面順序形成γ相、δ1相和ζ相合金層并附著一層熔融金屬鋅，經(jīng)冷卻后形成η相鋅鍍層。各相合金中鋅含量由77％至99.97%逐漸增加?，F(xiàn)代熱浸鍍鋅生產(chǎn)中，通常在熔融鋅液中添加少量鋁以提高鍍鋅層的附著力。此時(shí)合金層中的主相為Fe2Al5，而δ1相和ζ相的數(shù)量很少。不存在脆性的γ相。 

  熱鍍鋅的主要目的就是緊固件上鍍一層牢固的鋅層,這種鍍鋅層在使用中耐腐蝕性的好壞,主要取決于鍍層性能。因此,檢驗(yàn)鍍層的粘附性具有重要的意義。鍍層和基體之間的粘附強(qiáng)度,可以采用使基體分離所需要的力,即結(jié)合力來(lái)衡量。 
在現(xiàn)代化熱鍍鋅生產(chǎn)中,鋅液中Al的含量正逐步提高,以利于Fe2Al5 優(yōu)先形成。 
     Fe2Al5 中間層的形成是保證鍍層粘附性的必要條件,然而只有當(dāng)鋅在Fe2Al5 中間層的溶解不飽和而形成貧鋅固溶體時(shí),此中間層才能起到粘附作用,并能夠有效阻止鐵鋅原子的進(jìn)一步擴(kuò)散。如果鋅在Fe2Al5 中間層過(guò)飽和而生成富鋅固溶體，則不僅使中間層中有效鋁的相對(duì)含量下降，而且大量分布的鋅固溶體破壞了均勻性，使其阻止Fe、Zn原子擴(kuò)散的能力和黏附鍍層的能力下降，鍍層的附著性能也隨之降低。 
    由此可見(jiàn)，保證鍍層黏附性的充分必要條件是：緊固件浸入鋅液之后，在緊固件表面首先形成含鋁多、含鋅少的較薄的Fe2Al5 中間黏附層，才能黏附鍍層和阻止Fe-Zn 擴(kuò)散反應(yīng)，從而達(dá)到提高鍍層黏附性的作用。 
    鋁在鍍鋅過(guò)程中有著極其重要的作用；由黏附機(jī)制可知，只有通過(guò)Fe2Al5 中間黏附層的黏附作用，鍍層才能緊緊地黏附在緊固件表面。通常，鋅液中鋁的含量為0.12%-0.18%。 
    當(dāng)鋅液溫度為450℃時(shí)，鐵在鋅液中的大溶解度為0.03%。如鋅液中的鐵含量繼續(xù)增加,這多余的鐵會(huì)與鋅反應(yīng)生成Fe-Zn或Fe-Al化合物，成為鋅液中的底渣，失去形成粘附層的充分條件。 
    其影響因素還包括：鋅液溫度，緊固件浸入鋅液的溫度，緊固件浸鋅時(shí)間和鍍后及時(shí)冷卻情況。 
    溫度的影響；鋅液溫度升高會(huì)促進(jìn)鐵鋅原子擴(kuò)散速度加大，并增大鐵在鋅液中的溶解度，鍍鋅過(guò)程對(duì)鍍層黏附性的影響是多方面的，應(yīng)予以綜合考慮。 
    實(shí)踐證明，鍍層黏附性的好壞與基體的成分和鍍層厚度有關(guān)?；w含Al 量越高，則中間層越容易形成，鍍層黏附性好；其他元素如Cu、Mg、Si等對(duì)黏附力都有影響。鋅液溫度越高，鍍層黏附力越好。 
    通過(guò)彎曲試驗(yàn)和敲擊檢查，觀察鍍鋅層出現(xiàn)的裂紋，結(jié)果表明，鍍鋅層的黏附力與鍍鋅層厚度、鋅液溫度及基體成分等因素密切相關(guān)，生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)鍍鋅工藝過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制。