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热镀生产工艺

来源:任丘市嘉华电讯器材有限公司 点击量: 日期:2012-09-03

   锌一5%铝一稀土合金镀层生产工艺有单镀和双镀2种。单镀工艺流程短,镀层成分易于控制,但存在钢丝表面漏镀和镀层质量低的问题,至今仍是没有解决的课题,即使是美国Galfan研究中心也还处于试验研究阶段。根据镀层质量要大于300gm的技术要求,选择先镀锌后镀锌一5%铝一稀土合金的双镀工艺,并使用株洲冶炼厂生产的符合ASTM标准的锌铝合金块。

   实际试生产时将065mm的线材经机械去锈后再经4道次拉拔至040mm,这时低碳钢丝的抗拉强度是780MPa左右,延伸率为1%左右。拉拔后.0mm低碳钢丝在双镀作业线上进行热浸镀,其工艺流程是:钢丝表面酸、碱溶液清洗助镀455热镀锌热浸镀锌一5%铝一稀土合金收线。锌锅的有效尺寸(××)4000mm×1200mm×1200mm,收线机是卧式的,有24个卷筒,转速46rmin

   经检测,第一批试制产品的强度、镀层成分、镀层质量符合技术要求,但15d缠绕试验时镀层出现开裂,不合格。缠绕试验出现开裂,说明镀层与钢基体的结合力不够。经反复检查验证,热镀前钢丝表面清洗后状态良好,不存在由于清洗不好而产生镀层与钢基体结合力不好的问题,从而重点考虑锌铁合金层。镀层表面是叼相(纯锌),此后依次是相(FeZn。,)6(FeZn,)y(FeZn,),叼和6是塑性相,和y是脆性相。要使镀层和钢基体有足够的结合力,镀层必须有恰当的锌铁合金层厚度,锌铁合金层中脆性相(y)的量应尽可能的少。事实上在450左右热浸镀锌时,浸锌时间很短,y相很难形成,锌铁合金层中主要是6相和相。锌铁合金层的厚度与时间£成正比。但当接近480时,锌铁合金层增厚加快,特别是脆性相增加很快,使镀层塑性变坏,镀层与钢基体的结合力下降。钢丝热镀锌后的锌铁合金层在继续通过锌一5%铝一稀土合金熔池时,二元锌铁合金相转变为锌铁铝三元合金相的金属间化合物,这也是镀层与钢基体结合力的关键所在。对锌一5%铝一稀土合金镀层中zn—Fe—Al三元相的结构组织迄今很少有文献报道。企业因为无电镜、x光等进行结构分析所必要的设备,也无法进行这方面的工作。但从理论上可以推论,就是这种合金层与钢基体的结合力密切与热浸锌时所形成的锌铁合金层有关,因此,在生产工艺中如何能使锌铁合金层有足够的厚度,又能使脆性得到控制,就成为必须着手解决的问题。为此,笔者从2个方面着手:

(1)在不影响作业线小时产量的情况下,想方设法增加钢丝的热浸镀时间;

(2)在尽可能减少锌铁合金层中脆性相的情况下调整热浸镀的温度。事实证明,采取这2条措施后,生产的产品经上海电缆研究所重新检测的结果见表1。由表1可知,改进工艺后的锌一5%铝一稀土合金镀层低碳钢丝的各种指标满足要求。为了从理论上再加以证实,笔者又对2种工艺的产品进行金相观察,观察结果表明:改进工艺后的锌一铁一铝合金层厚度明显大于不合格品的厚度。

 

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