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拓普思實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng) 2021-05-01
2、各種熱浸鍍鋅（鋅合金）薄板的工藝
2.1 熱浸鍍鋅層：
含鋅量可達(dá)百分之99，厚度可控制在7～15微米；根據(jù)工藝需要，兩者可以進(jìn)行調(diào)整。
應(yīng)用：大量用于汽車(chē)生產(chǎn)，建筑構(gòu)件和家庭用具，如洗衣機(jī)等。
2.2 GALVANEAL鍍層：
熱鍍鋅鋼板進(jìn)行適當(dāng)加熱（退火）處理，鋅元素發(fā)生擴(kuò)散，生成含鐵量約百分之10的鋅－鐵表面薄膜鍍層，可以改善熱鍍鋅層的強(qiáng)度、耐磨性和焊接性能。
因?yàn)楸砻娲植诙仍黾樱梢愿纳朴推嵬垦b性能以及鍍層耐腐蝕性。
應(yīng)用：建筑物的裝飾立面，需涂裝的汽車(chē)壓延成形零件，內(nèi)外儀表盤(pán)
2.3 GALVALUME鍍層：
這種鋼板鍍層含有百分之55鋁，百分之43.4鋅和1.6百分之硅，具有良好的耐熱氧化性。
應(yīng)用：建筑物的裝飾立面，汽車(chē)部件
2.4 GALFAN鍍層：
這是一種含有5百分之鋁及痕量稀土元素的熱浸鍍鋅層，這種鍍層具有細(xì)致的共晶組織，適用于深度拉拔，彎折，焊接，涂裝后耐腐蝕性很好。
應(yīng)用：建筑業(yè)，汽車(chē)制造業(yè)以及家用電氣業(yè)。
2.5 電鍍鋅：
通過(guò)電鍍方法在薄鋼板上鍍鋅，可以得到很薄的均勻鍍鋅層，厚度在2～6微米，特別適合后續(xù)的油漆涂裝，在汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用廣泛。
3、鍍鋅鋼板的防腐蝕機(jī)理：
鍍鋅在工業(yè)上廣泛應(yīng)用于在大氣腐蝕環(huán)境中鑄鐵、碳鋼和合金鋼制件表面防護(hù)，其基本耐腐蝕機(jī)理是金屬鋅因其化學(xué)電位低，暴露在大氣和水里的鍍鋅制件表面還會(huì)形成碳酸鋅薄膜提供附加耐腐蝕作用。
為了增加防腐蝕作用，改善裝飾效果，鍍鋅制件還可以進(jìn)行進(jìn)一步的涂裝，使用材料通常是油漆及一些有機(jī)薄膜。
4、鍍鋅鋼板的金相檢測(cè)：
鍍鋅鋼板質(zhì)量控制除依靠在線(xiàn)物理性能檢測(cè)以外，金相檢測(cè)非常重要，可以獲得別的檢測(cè)方法不能得到的質(zhì)量數(shù)據(jù)信息。金相顯微組織分析可以為產(chǎn)品的成形、焊接和精飾，為新產(chǎn)品的研發(fā)工作和失效分析提供不可或缺的信息。
如果鍍鋅層過(guò)厚，會(huì)產(chǎn)生焊接工藝問(wèn)題；如果鍍鋅層出現(xiàn)擦痕或裂紋，隨后的油漆涂裝以及耐腐蝕性要受損。因此，金相檢測(cè)在改善產(chǎn)品和提高鍍鋅工藝水平方面具有十分重要的作用。
金相檢測(cè)的項(xiàng)目包括鍍鋅層硬度、基體和鍍鋅層的顯微組織分析、結(jié)合力測(cè)定和失效分析。
5、鍍鋅鋼板金相檢測(cè)的特點(diǎn)：
因?yàn)殄冧\層的制備工藝方法不同，鍍鋅層的硬度和厚度變化很大，對(duì)金相試樣的制備要求是不同的。制備過(guò)程中，鋅與水的反應(yīng)帶來(lái)額外的困難。
5.1 鑲嵌收縮縫：
冷卻后在鍍鋅層與鑲嵌樹(shù)脂之間形成收縮縫，造成樣品清洗困難，在制作沖壓鍍鋅鋼板鑲嵌樣品特別容易發(fā)生。原因是金相檢測(cè)用于在線(xiàn)生產(chǎn)控制，因此要保證足夠的樣品數(shù)量。為保證鑲嵌質(zhì)量，鑲嵌時(shí)間長(zhǎng)為佳，但在線(xiàn)檢測(cè)要求即時(shí)檢測(cè)結(jié)果，鑲嵌時(shí)間不能太長(zhǎng)，因此操作不當(dāng)易生成收縮縫，導(dǎo)致水漬、酒精污漬、邊緣倒角、磨粒嵌入等制備缺陷，影響鍍鋅層厚度檢測(cè)和組織分析的效果。
5.2 磨拋劃痕
鍍鋅層硬度相對(duì)較低，以及易與水反應(yīng)，可以在鍍層中產(chǎn)生劃痕，變色甚至受浸蝕。鍍層中鋅純度越高，鍍層越軟，對(duì)水反應(yīng)越敏感。因此，熱鍍鋅和電鍍鋅通常硬度低，易于發(fā)生塑性變形，不能用水清洗，一般用酒精或異丙醇清洗。在添加鋁元素以及相應(yīng)熱處理后，GALFAN鍍層, GALVALUME鍍層和GALVANEAL鍍層的硬度大于熱浸鍍鋅層和電鍍鋅層，相對(duì)問(wèn)題較少，與水反應(yīng)不太嚴(yán)重。
6、鍍鋅層的金相制備
6.1 切割：可以用常規(guī)的氧化鋁切割盤(pán)， 很薄的鋼板可以裁紙刀切割。
6.2 鑲嵌：收縮縫問(wèn)題可以通過(guò)用丙酮除油和選擇合適的鑲嵌樹(shù)脂解決，用延長(zhǎng)老化時(shí)間和環(huán)氧樹(shù)脂冷鑲嵌可以基本避免。含碳纖維酚醛樹(shù)脂熱壓鑲嵌（POLYFAST）可作為優(yōu)選方法，從而避免收縮縫并保持樣品表面平整。鑲嵌時(shí)，少量樣品可以用塑料夾子定位；在線(xiàn)控制檢測(cè)要求快速完成，數(shù)量較多鍍鋅層樣品可以用鋼夾子固定起來(lái)，但是會(huì)留下一些縫隙，清洗有一定的困難，使得厚度檢測(cè)和組織檢測(cè)因酒精滲出受到影響。使用快速膠粘合多個(gè)樣品后熱鑲嵌（POLYFAST）可以排除縫隙，得到合格的樣品。
6.3 研磨和拋光：常規(guī)的鍍鋅鋼板用不同粒度SiC砂紙，再經(jīng)2～3道金剛砂拋光。推薦用特殊的細(xì)磨盤(pán)（MDLargo）代替SiC砂紙，使用金剛砂噴霧劑或懸浮劑，縮短操作時(shí)間。MD－Largo方法可以保持樣品邊緣不倒角，這對(duì)于高倍觀察特別重要。隨后的拋光過(guò)程，用3微米和1微米的金剛砂拋光劑就足夠了。總的磨拋步驟可從6步減少到4步。不同的工藝生產(chǎn)的鍍鋅層硬度不同，但自動(dòng)磨拋制備方法均適用。如果不用自動(dòng)加料的磨拋系統(tǒng)，金剛砂噴霧劑因?yàn)椴缓部梢垣@得好的效果。自動(dòng)加料磨拋系統(tǒng)需要使用無(wú)水金剛砂懸浮劑和潤(rùn)滑劑避免污染鍍鋅層。綢布可以保持樣品平整，有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生劃痕。起毛絨布會(huì)產(chǎn)生表面浮突，要避免使用。自動(dòng)加料磨拋系統(tǒng)（如RotoSystem）具有可靠的，重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。
7、鍍鋅層金相制備方法
7.1 研磨
7.2 拋光
8、樣品清洗
●? 鋅與水的反應(yīng)使樣品清洗困難。在磨制過(guò)程可以不考慮，但是在金剛砂拋光時(shí)清洗劑推薦用添加異丙醇的酒精，用清潔的壓縮空氣干燥。
●? 清洗用添加異丙醇的酒精在MDChem拋光布短暫輕拋，再漂洗和干燥，效果很好。如果使用自動(dòng)加料磨拋系統(tǒng)，可用大劑量的無(wú)水潤(rùn)滑劑，拋光數(shù)秒鐘，可以使隨后清洗方便。
9、浸蝕和實(shí)例
常用浸蝕劑:0.5～百分之2硝酸酒精（Nital），浸蝕數(shù)秒，過(guò)長(zhǎng)易浸蝕過(guò)度。
10、結(jié)論
為了使制備鍍鋅層金相樣品更方便，重現(xiàn)性好，改善金相組織質(zhì)量，使用自動(dòng)加料磨拋系統(tǒng)建議掌握如下制備要點(diǎn)：
●? 盡管硬度不同，各種鍍鋅層可以用相同的自動(dòng)制樣系統(tǒng)制備；
●? 無(wú)收縮縫的鑲嵌是磨制拋光的必要前提；
●? 硬盤(pán)金剛砂細(xì)磨可獲得優(yōu)良的表面平整度；
●? 無(wú)水金剛砂懸浮劑和潤(rùn)滑劑可以使樣品無(wú)污漬；
●? 綢布可以使樣品表面拋光時(shí)保持平整；
●? 拋光時(shí)所有的清洗要用添加異丙醇的酒精
