
【机】 galvanizing embrittlement
镀锌脆性(Galvanizing Embrittlement)是金属材料在热浸镀锌过程中产生的脆化现象,主要表现为材料延展性和抗冲击性能下降。该术语在《英汉金属材料词典》中被定义为:"金属经镀锌后因氢渗透或锌铁合金层形成导致的晶界弱化"。
形成机制包含两个核心要素:
该现象在含硅量>0.25%的钢材中尤为显著,国际锌协会(IZA)2024年技术公报指出,控制镀锌温度在440-460℃区间可降低30%的脆性风险。中国国家标准化委员会GB/T 13912-2020附录D特别规定了镀锌件冲击韧性测试方法。
镀锌脆性指镀锌层在加工或使用过程中出现脆裂的现象,主要由镀层内部结构缺陷或工艺不当引起。以下是其成因及解决措施的详细分析:
杂质夹杂
电镀过程中使用的光亮剂(如苄叉丙酮)若质量差或分解产物过多,会与锌共沉积形成夹杂,破坏镀层韧性。若添加剂过量或有机杂质积累,同样会加剧脆性。
氢脆作用
酸洗或电镀时产生的初生态氢原子渗入金属晶格,导致延迟脆性断裂。常见于高硬度弹簧(HRC>48)或冷加工件。
温度影响
锌在室温下本具有脆性,热镀锌时温度超过200℃会恢复脆性;而低温环境(如冷轧扁钢)则可能引发冷脆现象。
优化添加剂使用
选择稳定性高的光亮剂,控制添加量避免过量,并定期净化镀液以减少有机杂质。
后处理工艺
对高应力部件进行脱氢处理(如200℃烘烤2小时),降低氢脆风险。
工艺参数控制
热镀锌时避免温度超过200℃,电镀后采用水冷减少热应力。
基材预处理
对高硬度材料(如弹簧)改用低氢脆性工艺(如机械镀锌),减少酸洗时间。
镀锌层本身属于阳极性保护层(标准电极电位-0.76V),其防腐蚀能力与厚度直接相关。但脆性问题会显著降低镀件的机械性能,需通过上述措施平衡防护性与延展性。
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