一 . 熱浸鋅鋼格板試驗(yàn)?zāi)康?/p>
熱浸鋅尤其熱浸鋅合金覆層的海岸大氣年自然曝曬腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)在國內(nèi)尚未見刊通過 l2年長期海岸大氣曝曬試驗(yàn),其試驗(yàn)結(jié)果不僅可以為設(shè)計部門提供資料依據(jù), 同時亦可以 供有關(guān)生產(chǎn)和使用部門參考。本試驗(yàn)是在室內(nèi)鹽霧腐蝕試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的, 所以在一定程度上可以比較室內(nèi)鹽霧加速腐蝕試驗(yàn)與戶外海岸大氣曝曬腐蝕試驗(yàn)結(jié)果 .從而得到一定的 回應(yīng)關(guān)系 。
根據(jù)兩個試驗(yàn)海區(qū) (青島、廈門)的大氣曝曬試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比. 又可獲得兩個地區(qū)海岸大氣腐蝕環(huán)境的苛刻程度的比較資料
二 . 熱浸鋅鋼格板試樣
試樣材料均為2mm厚普碳鋼板 。覆層浸鍍工藝按常用工藝進(jìn)行,除油—酸洗—溶劑處理— 烘干一預(yù)鍍—浸鍍—檢驗(yàn)測厚(s2.310磁性測厚儀),熱浸純鋅覆層試樣.分別在國 內(nèi)三個典型專業(yè)廠, 按現(xiàn)場生產(chǎn)工藝浸鍍; 熱浸鋅合盤疆層和自制純鋅覆層試樣均在實(shí)驗(yàn)室條件下制備 。
三. 熱鍍鋅鋼格板曝曬試驗(yàn)條件及方法
試驗(yàn)地區(qū)環(huán)境和場地
(1) 青島海岸北36度,黃海北部;年平均風(fēng)速5.5m /s.10年平均降水量755.6 mm /a年;平均溫度12.3℃,最高溫31~34℃, 最低溫度一l6℃;相對濕 度 64~ 92%, 平均75, 年平均霧期43.4天。
廈 門海岸北緯25度,鼓浪嶼島上年平均風(fēng)速3.5士0.4 m /s. 降水量1150mm;年平均溫度20℃相對濕度平均為79±2 %,年日照時間1000 h 。
(2) 青島試驗(yàn)場地前5年在海岸礁石場. 離海水面約15 m遠(yuǎn),放樣高度5m,離海水面約l000m,水平高度約為25m。
廈門試驗(yàn)場地 鼓浪嶼島上試 驗(yàn)樓四樓平臺,離海水面約10m,水平高平15m 。
四、結(jié) 果討 論
熱浸鋅和低合金(含鋁量< 10% )鋅覆層的海岸由試驗(yàn)結(jié)果看出. 熱浸純鋅或鋅合金覆層的海岸大氣腐蝕的防護(hù)壽命與覆層的厚度 成正比關(guān)系 .厚度越厚,防護(hù)壽命越長;這與國外的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果一致。
由表2可見,熱浸純鋅覆層厚度達(dá)50μm 以上時,在青島海岸大氣中的防護(hù)壽命可達(dá)5年以上,保證基體不腐蝕 I當(dāng)厚度90μm 以上時,防護(hù)壽命可達(dá)10年上。
由試驗(yàn)結(jié)果綜合 比較,可看出,加有鋁等合金元的鋅合金覆層耐海 岸大氣腐蝕性能比純鋅層高。70 ~ 80μm厚度的低合金鋅層的防護(hù)壽命與純鋅覆層90 m 厚度的防護(hù)壽命相當(dāng), 均可達(dá)10年以上。而高合金鋅覆層厚度在30 以上時即能達(dá)10 年以上的有效保護(hù) 。
按出現(xiàn)紅銹時間來計算純鋅和低合金鋅覆層的腐蝕率與室內(nèi)鹽霧 (5%NaC1)加速腐蝕試驗(yàn) 的結(jié)果比較(見表) 低合金鋅覆層的耐海岸大氣腐蝕性能是純鋅層的1.5倍 。
由表2表4可見,高合金鋅覆層耐海岸大氣腐蝕性能 比純 鋅層提高 2~4 拮 ; 這與美國13 年大氣腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果是一致的, 即同樣厚度下,55%A T含量的高合金鋅覆層比純鋅層耐蝕性高2~4倍。
熱浸純鋅層的海岸大氣腐蝕率為0.52~0.63μm/月. 則每年腐蝕捎耗鋅層厚度在7~8μm/年。青島海岸大氣的腐蝕條件要 比一般工業(yè)大氣腐蝕環(huán)境苛刻。熱浸鋅合金覆層根短時間出現(xiàn)紅銹,這主要是覆層厚度較薄(10~26μm)的緣故 ,由表5可見其腐蝕率分別5μm和3μm,比純鋅層腐蝕率7~8μm/年要低,而且隨著合金層中鋁含量提高腐蝕率遞減。
表5說明了熱浸鋅及其合金覆層的海岸大氣腐蝕數(shù)據(jù)與室內(nèi)鹽霧(5%N aC L)腐蝕數(shù)據(jù)的回應(yīng)關(guān)系,其腐蝕規(guī)律是一致的。鹽霧加速腐蝕速率是海岸大氣腐蝕速率的16倍以上 。
由表3和表5可見 ,廈門鼓浪嶼海岸大氣的腐蝕苛刻程比青島海岸要輕;同一鋅層厚度相 同下的防護(hù)壽命, 廈門比青島的防護(hù)壽命長 。所有高合金鋅覆層試樣 , 在青島海岸大氣 腐蝕10年試驗(yàn)均未出現(xiàn)紅銹 (見表 4);所以含鋁量 l5%以上的高合金鋅覆層的耐海岸大氣腐蝕性能是優(yōu)良的。 覆層厚度在l5~25μrn 以 上時; 其有效保護(hù)期均10年以上。
覆層的外觀表面顏色變化, 隨著曝曬時間延長,純鋅層由灰白色金屬光澤外觀變?yōu)榘祷疑⒂邪卒P產(chǎn)生;而合金覆層則由暗灰色變?yōu)楹诨疑蚝谏?/p>
六 、結(jié) 論
1.熱浸鋅及其合金覆層的防護(hù)壽命與覆層的厚度成正比關(guān)系, 厚度越厚防護(hù)壽命越長。
2.在青島海岸,熱浸純鋅覆層的腐蝕率為7~8μm/aI含鋁量 10%以下的熱浸低合金鋅覆層其腐蝕率為3~7μm /a 。
3.鋅合金覆層耐海岸大氣腐蝕性能隨著其含鋁量增加而提高;含鋁量15%以上的熱浸鋅合金覆層比熱浸純鋅覆層的耐海岸大氣腐蝕性能提高2~4倍 。
4.對于熱浸鋅其合金覆層,室內(nèi)鹽霧加速腐蝕試驗(yàn)與海岸大氣自然曝曬試驗(yàn)的腐蝕率規(guī)律 是一致的。
5.對鋅覆層的耐蝕性 , 青島海岸比廈門鼓浪嶼海岸要強(qiáng); 同樣的鋅覆層厚度, 在廈門鼓浪嶼要比青島的防護(hù)壽命長
6.在青島和廈門海岸大氣中, 熱浸鋅及其合金覆層10年以上防護(hù)壽命的厚度要求 。