由于镀铝钢材(包括板、管、丝、带及零部件等镀铝产品)的用途不同,不能对其各种产品的性能数据进行机械地综合,故本章按产品的种类进行叙述.9.1镀铝钢板的性能 镀铝钢板具有良好的耐热性、耐蚀性以及对热和光的反射性。
有关镀铝钢板这些性能的试验资料较多,这里重点介绍其中具代表性的资料〔4.5.:1.61-93)
镀铝钢板氧化过程的机制目前仍不十分清楚。一般认为,铝在熔融状态下的扩散速度比其在固态下的扩散速度大得多,这种情况对镀铝层的氧化机制影响很大.因此,关于镀铝钢板的氧化机制存在着铝熔点以下和铝熔点以上两种情况。
在铝熔点以下的氧化机制,北京钢材公司主要是镀铝层表面纯铝层(或Al-Si合金层)的氧化,而较少发生Fe-Al合金层的氧化以及铝向基体中的扩散(500℃以上的固态铝开始有少许扩散现象)。形成的氧化铝膜与基底层结合很牢,且十分致密,厚度约有数十至一百纳米左右(常温下)。这种膜一旦受到划伤,可以自动氧化愈合。一般说,此膜为。型氧化铝。因此,在低温下,钢基体的防氧化主要依靠此氧化铝膜阻止氧原子的扩散,而保护钢基体。
在铝熔点以上的氧化机制比较复杂。这时,铝层呈熔融状态,从而使铝的扩散加剧,合金层增大。约有70%的铝扩散渗透到基体中,形成Fe-Al合金。因而.这时发生的氧化过程主要是Fe-Al合金层的氧化,形成A1,O:和Fe,O:的混合物。
随着时间的延长,合金层中铝含量逐渐下降,而氧化铁含量逐渐增多。含铝量高的Fe-Al化合物(如FeAl3, Fe2Al5)氧化后生成的氧化铁量少.从而不致破坏氧化铝膜的连续性。随着铝的不断向外扩散,合金层中低铝化合物(如FeAl2, FeAI等)增多,铝的浓度下降.这些低铝化合物氧化后形成的Fe203量大于生成的A1203量,因而形成的氧化铝膜不够连续,对氧的扩散不能起到隔离作用.最后,合金层变成以Fe20:为主要成分的氧化层,完全失去保护作用,并引起氧化层的崩裂。
对于热镀Al-Si合金的I型镀铝钢板的氧化机制,是从合金层中的硅能抑制铝向铁基体中的扩散而减少铝的消耗来解释的。然而,从Al-Si镀层钢板和纯铝镀层钢板的氧化动力学试验数据看出,纯铝镀层钢板的氧化增重却低于AI-Si镀层钢板。而且,硅含量愈高,氧化增重愈大。