【正文】 t228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page48 全輻射管退火爐 Farben Buttons der Gesch228。rken 1 Punkt St228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page47 全輻射管退火爐＋過時效段＋感應(yīng)再加熱段 Farben Buttons der Gesch228。rken 1 Punkt St228。 ? 下面為幾個連續(xù)熱鍍鋅機組的示意圖，基于改良森吉米爾法和美鋼聯(lián)法，現(xiàn)在生產(chǎn)高級汽車板和家電板通常有三種工藝： Farben Buttons der Gesch228。相應(yīng)開發(fā)了烘烤硬化鋼、雙相鋼、相變誘導(dǎo)塑性鋼等新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的強度都很高，在退火時需要有特殊的處理過程來保證產(chǎn)品的性能。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。 （ 3）帶鋼在無氧化爐加熱過程氧化量很少，經(jīng)過道進入還原爐，過道盡可能將兩段的氣氛環(huán)境分開，并在保護氣體的通入條件下保持前后的爐子壓差，最大限度的將氧化性氣氛被排除在還原爐外。 （ 2）過道與前后爐子結(jié)合為氣體密封性焊接結(jié)構(gòu)聯(lián)接，在預(yù)熱爐內(nèi)采用的空燃比小于 1，降低帶鋼的氧化。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page45 森吉米爾法與美鋼聯(lián)法的發(fā)展 ? 1965年美國阿姆柯公司發(fā)展了森吉米爾法，稱為 改良森吉米爾法 。rken 1 Punkt St228。 Farben Buttons der Gesch228。 （ 2）帶鋼經(jīng)清洗后直接進入還原爐加熱，增大了爐子的熱負荷。 ? 電解脫脂 水洗 烘干 還原爐退火 鋅鍋鍍鋅。 ? 森吉米爾法的一個變種，一個堿性電解脫脂槽取代了氧化爐的脫脂作用。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。 （ 6）因為森吉米爾法產(chǎn)量高，鍍鋅質(zhì)量較好，所以獲得廣泛的應(yīng)用。 （ 3）還原爐中保護氣體（ H N2）還原氧化鐵皮為海綿狀鐵 （ 4）還原爐加熱帶鋼到 700～ 800℃ ，完成了再結(jié)晶退火。 （ 1）森吉米爾法的線內(nèi)退火爐主要包括氧化爐、還原爐。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page43 森吉米爾法 ? 森吉米爾法是線內(nèi)退火最具代表性的例子。rken 1 Punkt St228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page42 熱鍍鋅生產(chǎn)工藝發(fā)展 賽拉斯法 熱鍍鋅 線外退火 線內(nèi)退火 濕法（單張鋼板熱鍍鋅法） 干法 莎倫法 森吉米爾法 改良森吉米爾法 美鋼聯(lián)法 單張鋼板熱鍍鋅法 惠林法（帶鋼連續(xù)熱鍍鋅） Farben Buttons der Gesch228。rken 1 Punkt St228。 Farben Buttons der Gesch228。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。 ③ 鍍鋅板的耐蝕性明顯優(yōu)于碳鋼，其壽命正比于鍍鋅層厚度，與鍍鋅 ④ 目前尚沒有一種試驗室加速試驗方法可模擬實際的曝曬試驗，但實驗室研究有助于解釋曝曬試驗現(xiàn)象并從中總結(jié)出規(guī)律性的東西。對所有材料來說，潮濕期、 SO2污染及大氣中 Cl含量是產(chǎn)生腐蝕的決定性因素。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。鍍層的出現(xiàn)，在相同耐蝕壽命條件下，合金鍍層厚度大大降低，重量減輕，節(jié)約材料，節(jié)省能耗，同時也改善了鍍鋅板的后加工性能。對壽命若有影響也僅是對“孕育期”產(chǎn)生影響。壽命主要還是取決于鍍鋅層厚度。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。熱鍍鋅板與電鍍鋅板的差別還在于熱鍍鋅與基板之間存在合金層，合金層在鍍鋅層腐蝕后對基板仍有保護作用。 ?江津地區(qū)電鍍鋅呈現(xiàn)高的腐蝕速率，原因是電鍍鋅的厚度很薄 (20/20相當(dāng)于 )。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。因此，通過本研究不僅可以說明在以上 5個試驗站地區(qū)鍍鋅板的耐蝕性情況，而且可以推廣到其它類似地區(qū)在已知環(huán)境參數(shù)下鍍鋅板腐蝕的大致情況，對指導(dǎo)汽車用材和工程建設(shè)選材有重要意義。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。同理，與國外鍍鋅板耐腐蝕性能的對比也應(yīng)延后進行。北京就是一例，北京大氣中 SO2含量高于江津、廣州，但材料的腐蝕最輕，原因就在于北京的相對濕度低。 ? 在對材料腐蝕性的影響的因素中，相對濕度的影響是主要的 ，江津的相對濕度最高，青島、廣州次之，北京最低，同時高的相對濕度加上大氣污染的影響 (如 SO2， Cl)會使腐蝕進一步加劇。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。腐蝕產(chǎn)物按 ISO84079規(guī)定的方法用化學(xué)溶液反復(fù)清洗去除。曝曬試驗從 1996年 10月開始在北京、廣州、青島、江津、武漢五城市曝曬場進行，分別在 4年周期曝曬后取樣，每種材料取 3個平行試樣進行測試。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page33 1．腐蝕速率的測量 ?根據(jù) ISO 9226中關(guān)于評定大氣腐蝕性的規(guī)定，采用的試樣尺寸為 150mm 100mm ，試樣固定在曝曬架上，與水平呈 45176。rken 1 Punkt St228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page32 大氣曝曬試驗材料 編號 種類 鍍層厚度 g/m2 基板厚度 mm 處理方式 基材 鋅層 形態(tài) 1 電鍍鋅 20/20 鈍化 Al鎮(zhèn)靜 2 熱鍍鋅 140/140 鈍化 Al鎮(zhèn)靜 大鋅花 3 熱鍍鋅 100/100 鈍化 Al鎮(zhèn)靜 大鋅花 4 高強熱鍍鋅 140/140 未鈍化 Al鎮(zhèn)靜 大鋅花 5 深沖電鍍鋅 20/20 鈍化 IF鋼 6 深沖熱鍍鋅 140/140 未鈍化 Al鎮(zhèn)靜 小鋅花 7 冷軋 O5板 鈍化 IF鋼 8 深沖熱鍍鋅 70/70 鈍化 IF鋼 小鋅花 Farben Buttons der Gesch228。rken 1 Punkt St228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page31 試驗站環(huán)境參數(shù) 試驗地點 北京 青島 廣州 武漢 江津 地理位置 東經(jīng) 116゜ 16′ 120゜ 25′ 113゜ 19′ 114゜ 03′ 106゜ 17′ 北緯 39゜ 54′ 36゜ 06′ 23゜ 08′ 30゜ 38′ 29゜ 19′ 海拔高度 (m) 氣候類型 特征 溫和城市氣候 溫和海洋濺射 亞熱帶 城市氣候 亞熱帶 城市氣候 亞熱帶 鄉(xiāng)村氣候 年平均溫度 (℃ ) 年平均相 對濕度 (%) 57 72 77 76 81 大氣中 SO2mg /m3 降水中 Clmg/l 痕量 34488 空氣中 Clmg/ PH 水中 SO4mg/m3 痕量 29938 9360 14192 Farben Buttons der Gesch228。rken 1 Punkt St228。 Farben Buttons der Gesch228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page30 四、國產(chǎn)鍍鋅板的耐蝕性研究 ? 研究內(nèi)容包括鍍鋅板在自然環(huán)境中的 大氣曝曬 試驗的研究和鍍鋅板 耐蝕性能 機理的研究兩部分。rken 1 Punkt St228。 Farben Buttons der Gesch228。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。因在電解液中溶解有一定量的氧，特別在電解液和空氣接觸的界面處，此反應(yīng)進行得更為激烈，常稱為界面腐蝕，反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生的銹蝕產(chǎn)物為： Zn2++OH－ → Zn(OH)2→ ZnO其反應(yīng)式如下： 陽極反應(yīng)： Zn2e→ Zn2+ 陰極反應(yīng)： O2+2H2O+4e→ 4OH－ ? 在陽極反應(yīng)過程中，鋅被溶解。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page26 二、鍍鋅層的電化學(xué)腐蝕 ? 鍍鋅板表面有水存積的時候，由于水中溶解一定量的氧，二氧化碳及二氧化硫等腐蝕性介質(zhì)，便形成了電解液。rken 1 Punkt St228。 Farben Buttons der Gesch228。由于 ZnO比鋅的體積大 4459％。它的生長起始于鋅的結(jié)晶體，而且和它下面金屬結(jié)合很牢固。 ZnO膜每 100小時增加厚度約 1埃。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。 ? 1931年， 第一次使用 冷軋卷 帶鋼連續(xù)生產(chǎn)，波蘭工程師 森吉米爾，使熱鍍鋅板在此后的發(fā)展中進入了一個新的進程。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page23 （ 2）解決鋼材腐蝕問題通常采用以下兩種方法： 合金防腐 就是將鋼制成含有 Ni、 Cr等化學(xué)成分的不銹鋼及耐蝕鋼 表面包層防腐 就是在鋼材表面形成金屬鍍層（鋅、鋁、錫、鉛等）、非金屬涂層（漆、塑料）或非金屬膜。rken 1 Punkt St228。 電化學(xué)保護法 如：犧牲陽極保護法（常用于保護海輪外殼 ） 金屬的防腐 Farben Buttons der Gesch228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page22 （ 1）金屬防腐的方法 改善金屬的本質(zhì) 如：鋼中加入鎳、鉻制成不銹鋼 形成保護層（把被保護金屬與腐蝕介質(zhì)隔開，或?qū)饘龠M行表面處理 ） 如：噴漆、搪瓷、電鍍、熱浸鍍（包括熱鍍鋅）等 改善腐蝕環(huán)境 如：減少腐蝕介質(zhì)的濃度，除去介質(zhì)中的氧，控制環(huán)境溫度、濕度等。rken 1 Punkt St228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page21 電極電位 金屬在 25℃ 時的標準電極電位 （對于 Me→ Me+ + ne的電極反應(yīng)） 電極過程 標準電位 /V 電極過程 標準電位 /V Al Al3+ Sn Sn2+ Zn Zn2+ Cd Cd2+ Fe Fe2+ Cu Cu2+ + Pb Pb2+ Ag Ag+ ＋ Farben Buttons der Gesch228。rken 1 Punkt St228。 Zn與 Fe的電極過程 電極過程 標準電極電位，伏 Zn的電極過程 Zn2e→Zn 2+ O2+2H2O+4e→4OH + Fe的電極過程 Fe2e→Fe 2+ 2H++2e→H2 Farben Buttons der Gesch228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page20 電極電位 ? 金屬中或多或少總會含有某些雜質(zhì)，不同的金屬有不同的電位，同一種金屬內(nèi)的不同組成物也有不同的電位。rken 1 Punkt St228。 Farben Buttons der Gesch228。（單個電極的絕對電極電位無法測得，只能測得相對電極電位） ? 規(guī)定：將標準氫電極作為 負極 與待測電極組成電池，電位差即該電極的相對電極電位，比標準氫電極的電極電位高的為正，反之為負。 早期的化學(xué)家把金屬跟酸、水等反應(yīng)的劇烈程度作為衡量金屬活動性大小的標志，是不嚴格的。dtebutton 169。ftsgebiete Linienst228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page18 ?金屬電極電位較低的金屬優(yōu)先發(fā)生氧化，失去電子，向金屬電極電位較高的金屬提供電子，防止其發(fā)生氧化。rken 1 Punkt St228。 犧牲陽極的陰極保護示意圖（摘自高中化學(xué)課本） Farben Buttons der Gesch228。 首鋼股份公司順義冷軋分公司 ， 2022 陳波制作 page17 犧牲陽極保護法 ? 犧牲陽極陰極保護法是將電位更負或者說更為活潑的金屬與被保護金屬連接，并處于同一電解質(zhì)中，使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護金屬上去，使整個被保護金屬處于一個較負的、相同的電位下。rken 1 P