钢材热浸镀铝”简介
“钢材热浸镀铝”简介
“钢材热浸镀铝”是将钢材货制品置入在一定温度下的熔融铝液中，浸渍适当时间后，钢材表面形成合金铝层的一项新型镀层工艺。
热浸镀铝钢材兼有钢基体的高强度和铝层的耐腐蚀、抗磨损、耐高温等特性。其耐蚀性是镀锌钢材的5-10倍；耐硫化物和耐热腐蚀方面。其性能优于18-8不锈钢。因而能给用户带来明显的经济效益。
热浸镀铝钢材的金相组织特点
热浸镀铝钢材使铁和铝之间达到原子之间的结合，靠金属键紧密的结合在一起，正如显镜下所显示，从外到内以三氧化二铝膜、铝层、合金层的顺序形成了镀层。若是碳素钢，则镀层以带状组织与母材密接。
镀层的厚度：若是炭素钢，则铝层为0.04-0.07mm合金层，平均为0.05mm。不过，各层的厚度要因钢材种类、炭素量以及浸镀温度和时间有所不同。若母材是合金钢，则镀层与上述有所差别.（图略）
热浸镀铝产品的使用领域
镀铝钢材的用途甚广。最初开发的Ⅰ型镀铝钢板主要用于汽车的排气管和消声器。Ⅱ型主要用于建筑物的屋顶板和侧壁以及一些化工容器。新工艺生产的镀铝钢丝有望用作输电用钢芯绞线而取代目前的镀锌钢丝。镀铝钢管已大量用于电厂锅炉水冷壁管、蒸汽管道、热交换器等。镀铝钢结构尖已大量用于输电铁塔、告诉公路护栏等。
从长远看，由于锌资源匮乏，而铝资源丰富，镀铝钢材将成为目前应用最广的镀锌钢材的竞争对手。
一、石油勘探 石油管套、抽油杆、阀门注水、注气高压管、海洋采油平台、海洋和陆地使用的输油管线、输气管线
二、石油化工 热交换器、工业用水管道、海水管道、耐高温管道、耐硫化物管道、耐酸管道
三、冶金行业 集尘装置、加热炉冷却管、高炉冷却循环水管线、各种耐热防腐设备 涂装烘道设备
四、码头设备 海岸扶栓、铁索、环保设施、甲板蒸汽输送管、原油加热管、润滑油配管、汽车消音器
五、交通桥梁 高速公路护栏、立柱、标志杆、标示牌、沿线护网、桥梁钢结构、沿海大桥、高速公路消音设备、架线铁塔
六、市政环境及居住 灯杆、线杆、公园围栏。小型垃圾焚烧炉、污水处理设施、高强度井盖、钢格板、居住区配管、温泉水管
“钢材热浸镀铝”的生产标准：
镀铝产品在我国目前属国家新产品，其技术连续两届被评为《 科技成果重点推广计划》项目。
参照目前 别的日本工业标准作业jish9126—1978热浸镀铝作业标准。该标准是对钢铁制品提高耐恶劣环境、耐腐蚀及耐热性为目的，针对纯铝电镀的有效镀层制定的。
目前日本针对三种不同适应用途的制品的制品的附着量如下表：
进度种类、浸镀厚度及进度量
种 类 记 号 厚度（h）5 附着量（g/m2）
溶融浸镀1种（耐恶劣环境）HDA 1 60以上110以上
溶融浸镀2种（耐腐性）HDA 2 70以上120以上
溶融浸镀3种（耐热性）HDA 3 合金层厚50以上- -
注：（1）表中厚度指铝层和合金层厚度的合计
（2）关于HAD 2产品，铝层厚度原则上为10u以上，但是我公司产品不低于0.8u。
（3）有特殊要求的场合，可以进行扩散处理。扩散浸透层厚度70u以上（0.07mm）。
热浸镀铝的性能：
耐蚀性：
镀铝钢材的耐蚀性是通过氧化铝膜、铝层自身的耐蚀性、合金层的耐蚀性以及铝层——合金层——母材之间的电化学的防蚀原理等发挥出来的。
（1） 耐候性
镀铝产品能在海洋潮湿地区、工业地带及硫磺温泉等腐蚀性环境下长期使用。
镀锌、镀铝钢腐蚀试验结果对比mg/cm2
试验名称 试验条件 镀锌钢 镀铝钢
Ⅰ型 Ⅱ型
SO2试验 含16%SO2空气-2825 -130.0 -104.0
硝酸试验 含20%HNO3空气 原型消失-2.0 -3.0
人工海水试验1/100的NaCl+0.3%H2OR的水溶液-172.6 -18.0 -107.0
（2） 耐海水性
热浸镀铝钢材对海水有很好的防腐性，不仅在海洋环境中，就是在海面和波浪中也有同样效能。镀铝钢材耐盐水的腐蚀性十分优异的，下表列出3种钢材在3%NMacl水溶液种的腐蚀试验结果。
3种钢在3%NaCl水溶液中的耐腐蚀对比（10℃）
材料
原始重量mg 面积cm2 腐蚀量
24h 72h 480h
mg mg/cm2 mg mg/cm2 mg mg/cm2
碳钢26.6378 27.90 6.3 0.260 16.7 0.600 136.7 4.860
镀铝钢29.0568 27.90 1.7 0.061 1.7 0.057 2.8 0.100
13Cr钢26.6982 27.90 3.2 0.115 14.8 0.532 26.0 0.934
在盐水溶液中镀铝钢材的腐蚀率比13Cr钢坯低得多，且远远小于未镀铝的碳钢。
（3） 耐水性
由于镀铝产品的镀层做为阴极具有防腐效果，铝表面生成的氧化铝钝化膜以及合金层都具防蚀性。所以镀铝产品的耐水性极强。由于水质、PH芝、温度、流速的不同、镀铝产品防腐耐久也有一定差异。
（图略。曲线图）
热浸镀铝与热浸镀锌在水中的耐腐蚀量
量度
材质 腐蚀量
g/m2/day 腐蚀深度
u/day
热浸镀铝0.007 0.007
热浸镀锌0.038 0.038
（4） 耐应力腐蚀和防止破裂
一些特种钢、炭素钢等若放在含氯化物、硫酸盐、硝酸盐等的水溶液（低电阻介质）种，会发生应力腐蚀破裂，如果对其镀铝则能加以防止。这是因为在低电阻介质中，镀铝层做为性阳极而起作用，在镀层消失前，不会发生破裂。在热交换器等镀铝管使用实验上，无论是那种热交换器，都表现了数倍的耐久性。
（5） 药品及其他腐蚀性水溶液
镀铝产品的耐水溶液性，取决于水中离子、含有机物种类的深度以及水温。
对于有机酸、硝酸、硫酸（3）、铵水、铵盐的1%以下及20%以上。对于硫化氢水、亚硫酸水溶液、尿素水、食盐水、氯化钙、含硫磺的温泉水等都具有耐蚀性。
耐热性
（1） 耐高温氧化性
普通钢铁在550摄氏度高温条件下会迅速氧化，而镀铝钢材则具有很强的耐高温耐氧化性和耐高温防腐性。这是由于铝表面致密的氧化膜防止了氧气的扩散，另外合金层本身（如下反应式所述），也具有很强的耐热性。
4Al+3O2---＞2Al2O3
2(Fe-Al)+3O2---＞Fe2O3+Al2O3
Fe2O3+2Al---＞2Fe+Al2O3
(铝的选择氧化可以阻止铁的氧化)
几种钢材耐热性试验（100H后） 气化增量（g/cm2）
加热条件600c 800c 1000c
氧化增量 原材料 原材料 镀铝 增量比 原材料 镀铝 增量比
材质-- -- -- -- -- -- --
碳钢-- 0.075 0.0011 68:1 0.41 0.0055 75:1
锻钢0.0032 0.0074 0.0095 78:1 0.41 0.0077 52:1
普通铸钢0.0024 0.1 0.0023 43:1 0.37 0.012 31:1
13CY钢-- -- -- -- 0.22 0.0062 35:1
（2） 耐浸碳性
镀铝钢材表面的合金层能压制碳的侵入和扩散。另外，在高温还原性气体环境下也能防止母材（钢铁）脱炭。
（3） 耐高温硫化性
热浸镀铝的耐硫化性非常好，甚至比铬还好，特别是对硫化氢效果更好。
条件
材质 腐蚀量(g/m2/h)
499 593 649
镀铝钢-- 0.02 0.20
碳钢19 -- --
18C-8Ni钢6.5 18 --
热反射性能：镀铝钢板的表面，不仅加工美丽，且有 的反射性能，在600度以下的温度下，具有80%左右稳定的光反射率；红外线下的反射率竟达到95%，而镀锌钢板在350-450度时只有可怜的15%
热浸镀铝产品的焊接
镀铝钢材需焊接时，可用镀铝专用焊条（国内已有生产），其焊接部位的耐腐蚀性能与镀铝钢材的性能相同。焊接时，铝层高温扩散浸透，母材同样受到保护。
注 意 事 项
1） 和其他金属的接触腐蚀（电化腐蚀）
各种金属在电解质溶液中（淡水、海水）都存在各自的电位。由于电位差，相互接触的不同金属都会有电流流动，造成电腐蚀。热浸镀铝钢材在使用中也应注意这种影响。
2） 作为耐热用，在600摄氏度条件下长期使用的话，如果镀层中铝层过厚，则剩余的铝便会剥离。若事先在750摄氏度左右温度加热1-2小时进行扩散处理，则可防止剥离，并能使合金层加厚。
3） 由于镀铝产品的合金层很硬、延展性小，因此搬运及加工时应注意强力碰撞。
4） 镀铝后的体积有所膨胀，因此螺栓、螺母等接合部需由余量。
目视检验 镀层连续、表面覆盖完好
无溶渣、无针漏镀
刻划检验 在刻划线两侧2.0MM
处镀层不起皮、不脱落
镀层量和厚度 涂覆盖＞120g/m2
厚度＞0.080mm
焊接性：与冷轧钢板相比较时，在焊接条件方面有所不同。由于铝金属比较软，因此易结合，且因导电性较强，故焊接部分的散热性比冷轧钢板 。另外，镀层比镀锌钢材的融点高，不易流动，溶融面积小，因此不必使用镀锌钢板那么大的电流。
