在鋅液中加入鋁以后的鍍層組織有何變化?

鋼帶在鍍純鋅后獲得的鍍層中純鋅層和鋼帶之間有較厚的化合物層，由于金屬化合物與純鋅相比組織硬而脆，這就惡化了鍍層的性能。特別是化合物層與鋼基的結(jié)合力非常薄弱，好像是在鋅層與鋼帶之間有一個斷裂層，割裂了鋼基與純鋅層的聯(lián)系。所以對鍍層的黏附性能很不利。為了改善這種情況，在生產(chǎn)中采取在鋅液中加一定量的鋁來提高鍍層的性能。

鋁跟鋅比是一種化學(xué)性質(zhì)更為活潑的金屬，反映在金屬學(xué)上鋁更容易與鐵反應(yīng)生成金屬化合物，鋁與鐵的金屬化合物主要有FeAl、FeAl₂、FeAl₃、Fe₂Al₅，其中以Fe₂Al₅最為穩(wěn)定。

鋁的這一特點使含有鋁的鋅液在鍍鋅時的金屬原子間反應(yīng)發(fā)生了根本性的變化。盡管鋁的濃度很低，但鋼帶進入鋅鍋以后，鋁首先很快地與鋼帶表面的鐵發(fā)生反應(yīng)，在鋼帶表面形成一層Fe₂Al₅薄膜，這一層致密的薄膜將鐵與鋅液隔離開來，阻礙了鐵往鋅液中擴散，也就阻礙了鐵鋅化合物的形成。試驗證明，含鋁量在0.10％時就使化合物層中的柵狀層大幅度減薄，當(dāng)含鋁量在0.20％時即可完全消除柵狀層，變成只有漂移層和純鋅層的組織。與其它有濃度差的化學(xué)反應(yīng)一樣，鋁雖然能優(yōu)先與鐵反應(yīng)，但絕對高濃度的鋅很快會將鋁從鐵鋁合金中置換出來，使鐵鋁合金消失，也就失去了阻礙鐵與鋅反應(yīng)的作用。通常把鋁能抑制鐵鋅化合物層形成的延退時間叫做孕育期。實際生產(chǎn)中必須保證鍍層在孕育期內(nèi)冷卻凝固，才能發(fā)揮鋁應(yīng)有的作用，所以生產(chǎn)線速度只有在一定范圍以上才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

    事實證明，鋁和鐵形成的這個薄而均質(zhì)的中間層對鍍層有著特別重要的作用，它能夠牢固地粘附在鋼帶表面，而且叉能與外面的鐵鋅化合物層和純鋅層較好地結(jié)合在一起，在整個鍍層與鋼帶之間起著媒介作用。鍍層的附著能力與鐵鋅化合物層的厚度關(guān)系并不是太大，而只取決于鐵鋁化合物中間層。因而，鐵鋁化合物層的形態(tài)和厚薄成為鍍層附著力的一項指標，人們對其進行了大量的研究，甚至采取了各種手段來研究和測量此中間化合物層的厚度。