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    滲鋁罐與鍍鋅鋼區別

    作者:admin 發表時間:2017-12-29

        熱浸滲鋁罐是一種新工藝保護材料,與傳統的鍍鋅鋼相比,滲鋁鋼具備更好的抗腐蝕性、抗高溫氧化性、節能環保性、經濟性等特性,因此,是近年來我國大力推廣的新材料。
    1、防腐性能:
    (1)防腐性能對比
    無論是耐大氣腐蝕還是其他苛刻環境,滲鋁鋼的耐蝕性均好于鍍鋅鋼,
    (2)防腐機理:
    金屬腐蝕是一個電化學反應過程。在腐蝕過程中,由于陰陽極反應的平衡電位差Eoc-Eoa,而產生腐蝕電流。金屬腐蝕的速度正比于腐蝕電流。
    鋁的化學性質活潑,但易于在空氣中氧化而在表面生成致密的氧化鋁膜,該氧化膜的厚度約為1mm。該膜同基體牢固結合,成為防護性能良好的防護膜。氧化膜的生成使整個體系電阻增加,導致腐蝕電流降低,腐蝕速率減緩。此時,腐蝕平衡電位由原來的-1.66V提高至-0.5~-0.7, 由于Eoa值的提高也使得平衡電位差減小。金屬鋅被氧化生成的氧化鋅膜厚度小于1mm,疏松而不致密,不能形成有效的防腐。金屬鋅在PH值4~8范圍內,不能發生鈍化。鋅的腐蝕平衡電位為-0.76V,鐵的電極電位是-0.44V。在腐蝕過程中,是靠犧牲陽極——損耗鍍鋅層來實現防腐性保護。特別是在溫度超過550℃環境下,鐵在表面熔鋅層的溶解急劇增加,導致防腐保護層很快失效。
    2、耐熱性及抗高溫氧化性
    (1)耐熱性及抗高溫氧化性
    鋼材經滲鋁后,與未滲鋁的同種鋼材相比,其使用溫度可提高300℃左右。如碳素鋼使用溫度上限為500℃,經滲鋁處理后可達800℃左右;合金鋼(如12CrMoV、15CrMo)及不銹鋼經滲鋁處理后,最高使用溫度可達1050℃~1250℃。各種基材滲鋁后,抗氧化溫度可以提高200~300℃。普通碳鋼或低合金鋼滲鋁后,在800~900℃下使用,抗氧化性比原基材可提高十倍,其性能優于OCr17Mn13Mo2N耐熱鋼。工業上常用的1Cr18Ni9Ti耐熱鋼經滲鋁后,在1100℃高溫下,抗氧化能力可提高3倍以上。鋅的熔點只有419℃,因而限制了鍍鋅鋼的耐高溫性能,其最高使用溫度只有300℃~500℃?梢,滲鋁鋼的耐熱性或抗高溫氧化性能遠遠高于鍍鋅鋼。
    (2)機理
    由于鋼材經滲鋁后,即使在常溫下亦可產生緩慢的滲透,在γ相層富集鋁,而形成FeAl化合物。而在950℃高溫下,表層的鋁熔化并向基體內部擴散滲透,形成新的固溶體(Fe2Al5)結晶組織。因此,鋁與鐵的親和力遠比鋅與鐵的親和力大,即滲鋁鋼的滲層結合力好于鍍鋅鋼。無論是最外層的氧化鋁膜還是滲鋁層內的鐵鋁化合物,均是熔點在1000℃的物質,因此滲鋁鋼的耐熱性遠好于鍍鋅鋼。鋁的熔點為660℃,熱浸滲鋁的工作溫度通常在720℃左右(只指新工藝)。在此溫度下,經特殊工藝處理,鋼基體的鐵素體部分轉化為馬氏體、奧氏體。由于鋼基體內馬氏體、奧氏體及固溶體結晶組織的形成,所以熱浸滲鋁鋼具有良好的抗高溫氧化性。
    3、綠色環保性
    電鍍鋅預處理過程中產生大量含有酸、堿及其他化學試劑的廢水,電鍍過程也產生大量的廢鋅渣、廢鋅液,而對環境造成嚴重影響,全國各地因鍍鋅而污染周邊環境的事件比比皆是。而低溫快速滲鋁工藝,滲鋁周期段、溫度低,通過適當的綜合處理,基本實現了廢棄物的零排放,符合國家節能減排、綠色環保的發展策略。經日本政府屬下的一些權威機構檢測證實,未化學鈍化的滲鋁鋼板符合食品衛生法,對人體的健康無害,可直接應用于食品加工。廢舊的滲鋁鋼板也完全可以循環使用。而鍍鋅鋼在使用過程中,鍍層易脫落且具有毒性,而造成環境污染。
    4、焊接性
    由于金屬鋁較軟,易結合,且因導電性較強,故焊接部分的散熱性比冷軋鋼板優秀。鋼材的滲鋁層比鍍鋅層的熔點高,不易流動,熔融面積小,因此不必使用鍍鋅鋼板那么大的電流。此外,鍍鋅鋼本身可焊性差,幾乎不能焊接。滲鋁鋼配套專用焊條有TSL系列的A312SL型。
    5、表面光澤及光、熱反射性
    滲鋁鋼材大氣環境中使用,其外表保持白色光澤的年限在50年以上。這是由于純鋁層外表面的氧化鋁膜能有效的隔離外界氣體對鋼基體的氧化,表面鋁層也不會發生向鋼基體內擴散,使得滲鋁鋼保持鋁層的銀白色光澤。而鍍鋅鋼在大氣中(尤其是潮濕環境)存放或使用較短時間(5個月)后,表面色澤會變暗,甚至變成紅棕色。這是由于鍍鋅層內的鐵原子已大氣被氧化,而形成Fe3+的棕色氧化物,而最終影響材料的外觀。在100℃溫度以下,滲鋁鋼和鍍鋅鋼均可反射80%以上的外來輻射能;溫度超過450℃時,滲鋁鋼的光熱反射性不變,但鍍鋅鋼的反射性卻降低至20%。
    6、機械性能
    滲鋁鋼表面生成的氧化鋁層和鐵鋁合金層,均有很高的硬度值。經測量,本公司生產的熱浸滲鋁鋼表面硬度值可達900HV左右。而材料耐磨性與其硬度值有正比關系,以此推斷,熱浸滲鋁鋼的耐磨性也較好。而鍍鋅鋼的表面硬度只有120~250HV。
    7、經濟性比較
    滲鋁與鍍鋅工藝對鋼基材的表面預處理方法相近,均包含除油、除銹、清洗等工序,預處理所需的生產成本也相近。但鋅的比重是7.1g/cm3,鋁的比重為2.7 g/cm3,相同厚度鍍層,鋁消耗量只約為鋅的1/3。鋅的價格15000~15800元/t,鋁的價格在14500~15000元/t。由此計算,鍍鋅的生產成本要是滲鋁成本的2.75倍左右。此外,鍍鋅鋼的鍍層易脫落,其滲層防腐性能也不盡理想。因此,鍍鋅鋼件在應用中需經常噴涂維護,維護周期從幾個月至幾年不等。而滲鋁鋼的滲層與基體結合力極好,滲層耐腐蝕性優異,使用周期長且不需要維護。以此推知,滲鋁鋼的生產及使用過程的內在價值均優于鍍鋅鋼。


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