金屬為什么會生銹.

1、金屬為何會生銹？金屬本身雖具有優(yōu)良之特性， 但在自然狀態(tài)下不能以單體存在， 而必須以氧化物、 硫化物等安定化合物方式存在， 也就是所謂的礦石。 人類在漫長的歷史中得知如何自礦石中找到金屬，并耗費極大的勞力去提煉出鐵、銅、鋅、鋁等以資利用。然而金屬曝露在大氣中，鐵易產(chǎn)生紅銹、銅生綠銹、鋅和鋁生白銹。這是因為金屬本身常會與水、二氧化碳、 氧氣等安定元素結(jié)合成化合物狀態(tài)，結(jié)果即生成"銹"。金屬擁有多種固有特性。例如：將金屬置入某一溶液中，其將會有自溶液中析出陽離子的傾向發(fā)生， 此即所謂離子化傾向。有關(guān)主要元素離子化傾向的順序如下：（易離子化）鉀鎂鋁錳鋅鉻鐵鈷鎳錫鉛（氫）銅銀鉑金（

2、難離子化）。金屬變成陽離子是一種銹蝕現(xiàn)象。由上表得知： 鐵較鎂、金較鐵難離子化， 即不易銹蝕。然而，在金屬的銹蝕形態(tài)上又有含水份的電化學(xué)銹蝕和不含水份的其它銹蝕之區(qū)別。所謂電化學(xué)銹蝕就是金屬由于雨水、海水、結(jié)露等的濕潤， 或是和其它電解質(zhì)作用，產(chǎn)生非金屬化合物的一種變化。一般而言，金屬銹蝕大半是這種型態(tài)。所謂其它銹蝕就是金屬在高溫或常溫下，由于氧化、硫化現(xiàn)象所產(chǎn)生的化學(xué)銹蝕（干蝕），或是由于細菌等所產(chǎn)生的生物銹蝕。鋼鐵的防蝕方法有哪些？構(gòu)造用材料中， 鋼鐵占有其重要地位。但在一般的環(huán)境下，鋼鐵易生銹，所以適當(dāng)?shù)姆牢g處理是必要的；一般銹蝕的抑制方法，其原理不外乎下列四種：覆蓋遮斷法。鋼鐵上之披覆

3、材表面形成一種耐蝕性的靜態(tài)安定性的腐蝕生成物。使素材表面之局部電池發(fā)生減少。改變環(huán)境中之銹蝕狀態(tài)，使銹蝕形成減少。一般防蝕方法，即為上述四種原理之組合，可做以下之分類：防蝕法分類分類方法ABCD添加合金元素不銹鋼0耐候鋼0表面金屬熱浸鍍000*被覆電鍍000*熔射000*涂裝（亦適非金屬）0非金屬內(nèi)襯0瑯0化成處理0電氣化學(xué)的方法電氣防蝕法陰極防蝕法0陽極防蝕法0環(huán)境抑制腐蝕抑制添加劑0* 鍍鋅時有效熱浸鍍鋅的耐蝕性有何特征？熱浸鍍鋅的耐蝕性主要有下列兩大特征：【A 】 皮膜保護作用：鍍鋅皮膜之腐蝕生成物為一致密的強力保護皮膜，使以后之銹蝕難以繼續(xù)進行。 其與鋼材的比較如圖一。 但一般的腐蝕速

4、率，因與其使用環(huán)境與期間之差別而有所不同，鋅的耐蝕性約為鋼鐵的10 至25倍。例如在嚴苛的海岸地區(qū)，鋅與鐵的腐蝕速率比較如圖二。鋅鐵材料氧化物生成生成疏松的氧化物生成致密的氧化物氧化物生成后氧化物保護能力差致密的氧化物保護底材腐 300蝕深鐵度 200()100鋅12345（年數(shù)）【B 】 犧性防蝕作用：鍍鋅皮膜在某些因素而生瑕疵的情形下，其周圍的鋅會形成陽離子以抑制鋼鐵材的腐蝕，此為電化學(xué)的保護性犧牲防蝕作用。此種鋅對鐵的犧牲防蝕作用，是鋅的獨特性質(zhì)。熱浸鍍鋅和涂裝之比較如圖三。鍍鋅涂裝原材料破裂產(chǎn)生腐蝕狀態(tài)抑制腐蝕（犧牲陽極）熱浸鍍鋅所使用環(huán)境與耐用年限之關(guān)系？【A 】 大氣中：加速腐蝕大

5、氣中的耐用年數(shù)可根據(jù)使用環(huán)境下鋅的腐蝕速率及鋅的附著量，由下列公式算出。22耐用年限 =鋅附著量 (g/m)÷腐蝕速率 (g/m / 年) ×0.9* 假定鋅皮膜在 10%殘留量時開始生銹 (JIS H8641 解說 )。使用環(huán)境與鋅腐蝕速率關(guān)系如下表。暴露試驗地區(qū)腐蝕速率 (g/m 2/年 )平均 (g/m2/年 )重工業(yè)地區(qū)32 3534都市地區(qū)12 1815海岸地區(qū)11 1413田園地區(qū)8 1210山間地區(qū)3 86干燥地區(qū)2 54【例如】假設(shè)鋅附著量900g/m2在都市環(huán)境中其耐用年限為900÷15×0.9=54 年。橋梁等大型構(gòu)造物，鋼材厚度約在

6、930mm ，鋅附著程度約9002000g/m2，其耐用年限54120 年可說已近鋼材壽命。【B 】 水中：水中的耐蝕性，受到PH 值和溫度的影響，其有效的范圍為PH 值 612，溫度50以下。水中含鹽類多少也有影響，如置于含鈣鹽的硬水中比在軟水中的腐蝕速率約為30100g/m2/年。【C】 海水中：海水中的腐蝕速率約為100200 g/m2/ 年，但浸漬一年后，因腐蝕生成物之緣故，腐蝕速度會減半。然而在潮水漲落地區(qū)及浪花噴濺地區(qū)，其腐蝕速率可達1000 g/m2/年。又在海水中的耐蝕性比在同濃度的食鹽水中要來得好， 此乃因海水中的鎂鹽有抑制腐蝕作用。【D 】 土壤中：土壤中影響銹蝕的主要因素

7、有通氣性、含水量、溶存物質(zhì)的種類及量、導(dǎo)電度和PH 值等。又由于受于所埋設(shè)后的重復(fù)掩埋狀況影響，土壤中的腐蝕速率快慢并不一致。高純度鋅在美國各種土壤中的腐蝕速率（1937 年 7 月埋設(shè)實驗結(jié)果的腐蝕速率）土壤的種類g/m 2/年無機物氧化性酸化性土壤粘性黃土52黃土29粘土39無機物氧化性堿化性土壤沉泥黃土43沙質(zhì)黃土130無機物還原性酸化性土壤粘土46無機物還原性堿化性土壤粘土46粘土210有機物還原性酸化性土壤堆肥110沼池96堆肥180熱浸鍍鋅的優(yōu)點有哪些？以熱浸鍍鋅作為鋼鐵的防蝕方法最為有效，說明如下：【A 】優(yōu)異耐蝕性：致密的保護皮膜及電化學(xué)的犧牲防蝕作用，形成一優(yōu)良的防蝕層以保護

8、鋼鐵?！綛 】最具經(jīng)濟性：長期的防蝕效果，不須維修，固為最經(jīng)濟的長期防蝕法?！綜】優(yōu)良密著性：鐵與鋅以合金反應(yīng)，強力密著，耐沖擊、摩擦而不易剝離。表面鍍金屬技術(shù)有鋅、鋁、錫、鉛及合金多種方式可用，但以鋼鐵的防蝕為目的中，以鋅使用最多。請參看附表：金屬鋅鋁錫鉛元素符號ZnAlSnPb密度 (g/cm3)7.142.70熔點（）42066防蝕機構(gòu)1 致密的保護1致密的保護膜膜2 犧牲防蝕2犧牲防蝕經(jīng)濟性最適合1熔點高，易變形2能源耗費高，5.8011.3232328在空氣中，無犧 無犧牲防蝕作牲防蝕性，而在 用，而是利用鉛酸液中有的耐酸性價格高用途鋼鐵防銹中，鍍鋅的鋼板、管結(jié)構(gòu)物等使用較多。氧化物

9、多具有耐熱性、 耐硫性，可應(yīng)用在鍋爐管線等特殊用途。與食品接觸無 耐酸性、焊接性害，而且焊接性 良好，使用在汽良好，可使用在 油桶、藥品桶。罐頭。熱浸鍍鋅與涂裝的經(jīng)濟性比較？各種防蝕方法中， 熱浸鍍鋅是最具經(jīng)濟效益的， 尤其和涂裝比較時更是如此。 一般防蝕的經(jīng)濟性， 人們會考慮到二個因素： 一是初期費用，一是維修費用。熱浸鍍鋅需較少維修費用，但卻給人一種初期費用很高的錯覺。 例如大型鋼材建造的橋粱， 其熱浸鍍鋅和涂裝成本比較如圖六。工程量：約 100000m 2（約 6000 噸）熱浸鍍鋅涂漆 *初期費用單價約 5000 元/噸約 250 元 /m 2*工程費3000 萬元2500 萬元覆蓋膜

10、厚100 m 以上255 m1免維護使用年限60 年7年2假設(shè)使用年限60 年60 年3全部維護次數(shù)0 次8次4每次維護費用0 元5000 萬元5總計維護費用0 元4億元6總防蝕費用3000 萬元4億 2500 萬元7費用差異數(shù)較A節(jié)省 3億9500萬元A附1、 涂裝用于鋼構(gòu)，在臺灣施工品質(zhì)較難控制，施工中不確定因素較多；注2、油漆維修費用為 500 元 /m2（含增加之搭架、施工材料、工資、交通管制維持等費用）3、隨社會變遷缺工問題日益嚴重，油漆涂裝之發(fā)包可能越困難且價格昂貴；4、本案經(jīng)免維護使用年限后，考量以油漆做維護；5、 *噴沙 +無機鋅粉底漆+兩道中涂漆 + 兩道氯化橡膠面漆橋梁的結(jié)

11、構(gòu)，若以60 年期來考慮的話，鍍鋅的維修費用為零，而油漆則通常五至七年需維修一次，這項費用因環(huán)境而異，故可了解其全部費用是高于熱浸鍍鋅。且隨著物價、工資的上升，油漆的維修費用勢必日益增高，由此考慮，更可顯示出熱浸鍍鋅的優(yōu)異性。任何材料均能熱浸鍍鋅嗎？鋼鐵制品， 如軋延鋼材、 鑄件、鑄鋼等均可施以熱浸鍍鋅處理，但鑄件如用平常的酸洗法是無法將燒結(jié)砂去除，會發(fā)生鍍不上的現(xiàn)象，故噴砂處理是絕對必要的。通常， 一般構(gòu)造用軋延鋼材、焊接構(gòu)造用軋延鋼材、配管用鋼管等，大多使用熱浸鍍鋅處理。熱浸鍍鋅的皮膜厚度多少？鍍鋅皮膜厚度，視被覆方法（溫度、時間）及鋼材（材質(zhì)、材厚）不同而有很大的差別。鍍鋅層厚度與被覆方

12、法及鋼材的關(guān)系方法鋼材厚度（ m）g/m 2熱浸鍍鋅構(gòu)造物75125532.5 888螺栓、螺帽4570319.5 479鐵配件3575248.5 533管75100532.5 710線123585.2 249鍍鋅鋼板8 2056.8 142電鍍鋅一般制品5 2535.5 178鋼板2 814.2 57鋅熔射一般75125532.5 888鋅粉涂料一般103571 2491 7.1 g/m2熱浸鍍鋅的皮膜厚度多少？作業(yè)方法依CNS 8503 為準，流程及內(nèi)容簡述如下：熱浸鍍鋅操作程序，依序分別為：進料檢查 脫脂 水洗 酸洗 水洗 助熔劑 熱浸鍍鋅 冷卻 整理成品 成品檢查 出貨進料檢查檢查工件

13、表面是否有不當(dāng)?shù)挠推岵⒂枞コ河捎诓糠萦推?、瀝青、油脂等無法藉由 脫脂作業(yè)將其去除，造成鋼梁制作時應(yīng)妥善管理外， 鍍鋅工廠脫脂工件表面無法鍍上鋅， 而造成鍍后局部缺陷。故鋼構(gòu)廠于前應(yīng)詳細檢查是否有不當(dāng)?shù)挠推?、瀝青、油脂等應(yīng)通知鋼構(gòu)廠前來予以去除。檢查是否有附著焊接的焊渣并予以去除：為了避免鍍鋅局部缺陷， 鍍鋅廠于脫脂前應(yīng)檢查是否有殘留附著焊接的焊渣并通知鋼構(gòu)廠前來予以去除。檢查是否有焊接裂縫并通知鋼構(gòu)廠補救：由于鍍鋅后不能再補焊， 鍍鋅廠于脫脂前都會再詳查是否有焊接裂縫，并通知鋼構(gòu)廠進行補修。檢查是否有變形并通知鋼構(gòu)廠整形：由于鍍鋅后不能加熱整形， 脫脂前必須詳細檢查是否有變形， 并要求鋼構(gòu)廠

14、進行整形。確認吊耳已裝置。通氣孔是否有留及大小位置是否正確。脫脂作業(yè)其目的在于去除工件表面之油脂及防銹油為使用各種堿性脫脂劑，其主要成份為氫氧化鈉溶液，一般加熱至60 100下進行脫脂，比重1.041.09，浸置時間隨工件表面所附著之油脂多寡而定 （一般浸漬時間約 10min30min ）。脫脂完成之工件表面可用手擦拭檢查是否殘留油脂（黑色）及藉由水洗時之濕潤狀態(tài)確認脫脂是否完全。水洗作業(yè)一般為沖洗式水洗， 其目的在于洗凈工件表面所殘留的脫脂劑，以利下流程。酸洗作業(yè)使用鹽酸（ HC1）酸洗，其溫度為常溫，鹽酸濃度為1016 。酸洗時間視工件銹蝕程度而定（酸洗10min 后檢查是否干凈若無則再酸

15、洗10min 直到干凈）。酸洗完成之工件表面呈灰色或灰白色。一般于酸洗槽內(nèi)添加適量酸洗仰制劑，以避免工件酸洗過度，造成氫脆化現(xiàn)象。水洗作業(yè)一般為沖洗式水洗， 其目的在于洗凈工件表面所殘留的鹽酸酸液，以利下流程。助熔劑作其目的在于所生成之皮膜可暫時防銹，及促進鋼鐵表面與鋅液之反應(yīng)，業(yè)以形成良好的鍍層。其成份為氯化鋅銨混合液，并加熱之60 80，PH 值 4.55.5，其浸置時間視工件厚度而定。熱浸鍍鋅主要成份：（ Zn） 98.5以上，并適當(dāng)添加微量鋁（A1 ）合金，以增加作業(yè)鋅液流動性及表面光澤度，操作溫度為440±5，浸置時間越長。工件浸入速度應(yīng)連續(xù)且以快速進入為原則。冷卻其成份為

16、自來水，一般溫度約50以上，其目的在于終止合金層反應(yīng)，并生成一安定皮膜，以利后續(xù)整理作業(yè)。整理作業(yè)以挫刀或砂輪片研磨以去除：1. 工件表面殘余的鋅垂、粗糙面及殘渣。2. 螺栓孔內(nèi)積存的鋅液，以利安裝。應(yīng)注意研磨過程中勿損及鍍鋅層。成品檢查依 CNS10007 規(guī)范 附著量： 605g/m2（85um）以上。成品檢查外觀檢查檢查項目試驗頻度判定基準A 影響耐蝕未鍍鋅裂傷全部鋼材判定基準 A性之缺點B 在使用上有接面、接合面鋅垂滴、疊全部鋼材判定基準 B害之缺陷層起泡、凹凸粗糙、鋅渣熱浸鍍鋅皮膜的組織為何？由鍍鋅制品之?dāng)嗝骘@微組織可以看出， 鋅與鐵反形成一金屬化合物的合金層， 并于取出鋅浴時，合金

17、層上再附著一純鋅層，此二層即為鍍鋅皮膜組織。一般作業(yè)條件下，接近底材部分形成1合金層，再上為合金層，最外層為與鋅液相同之 純鋅層。【1層】通常為鍍鋅皮膜最內(nèi)部的致密組織層，復(fù)雜的六方晶系構(gòu)造，富韌性、延展性，已FeZn7化合物存在，鐵含量711?！?層】鍍鋅皮膜中最顯著的單斜晶系，柱狀組織，對稱性低， 相互結(jié)合不強固、易脆，經(jīng)苛酷的變形加工會生龜裂，以FeZn13 化合物存在，鐵含量 6?！?層】最上部份之純鋅層，稠密六方晶系，質(zhì)軟富延展性，經(jīng)變形加工不易龜裂。此外，最靠近底材部分有時亦會產(chǎn)生a 層及 層，但其非常薄，幾乎不亦看到。由上述可知： 熱浸鍍鋅時產(chǎn)生的合金層與底材形成強固結(jié)合，其密著

18、性比涂裝要高出很多。而且涂裝制品經(jīng)過一段時間后，涂層會劣化， 水份從涂層滲入，使底材生銹造成涂層剝離，致使必要再做維修涂補。但鍍鋅皮膜因其強固的密著性，使水份浸入困難，故內(nèi)部底材不會生銹。鍍鋅后之鋼材性質(zhì)是否會有變化？熱浸鍍鋅加工之流程依脫脂、酸洗、藥液處理、 熱浸鍍鋅、 冷卻等順序進行。其中脫脂、藥液處理及冷卻過程對鋼鐵性質(zhì)毫無影響，不會發(fā)生問題，酸洗過程對一般鋼種亦無影響，但對 80kg/mm 2 以上之高強度鋼或調(diào)質(zhì)型鋼種，于酸洗時發(fā)生之氫氣感受性較強，故必須十分小心。雖然如此，但各種試驗結(jié)果，卻對此現(xiàn)象無十分明確的認定。鍍鋅過程對一般鋼種之性質(zhì)無影響，但對 60kg/mm 2 以上之高

19、強度鋼的機械性質(zhì)，降伏點、抗拉強度、伸長率、沖擊強度及疲勞強度，則多少會有變化，然均在其規(guī)格內(nèi)，故影響不大。所以，高強度鋼和調(diào)質(zhì)型鋼材之熱浸鍍鋅處理，事先應(yīng)知會鍍鋅廠商。熱浸鍍鋅有哪些用途？熱浸鍍鋅被廣泛地使用于公路、鐵路、電力、造船、土木、建筑、農(nóng)產(chǎn)、水產(chǎn)等工程。公路用：護欄板、照明燈、標(biāo)識、橋梁。鐵路用：車站、維修廠、架線桿、隔音墻。電力用：輸電鐵塔、架線五金。土木用：下水道、落石防護墻。建筑用：住宅、圍墻、廠房、設(shè)備。農(nóng)產(chǎn)水產(chǎn)用：溫室、儲藏室、果樹棚、養(yǎng)魚槽。今后，在維修困難或維修費高的地方，熱浸鍍鋅將可有效的使用。又海洋構(gòu)造物或使用海砂之混凝土構(gòu)造物的鋼筋， 因鹽份的腐蝕會有耐久性的問

20、題存在，熱浸鍍鋅鋼筋可有效地防止腐蝕的進行。日本熱浸鍍鋅鋼板統(tǒng)計（單位：千噸）年（公元）197019711972197319741975197619771978熱浸鍍鋅鋼板368935954158512151004186568257155637一壓延鋼材84140166198182151189228269般鑄鍛造品83937192978487122124熱管758763690810727497629675601浸螺栓螺帽273543423334596875鍍其他102126141171161158192259315鋅小計10541157111013131200924115513531385輸電

21、鐵塔143171191232192154185238225合計488649235459666664925264702273067247熱浸鍍鋅之大型鋼構(gòu)造物實例有哪些？國內(nèi)、國外之實例很多，大多使用在公路、鐵路、電力、橋梁、建筑等。國內(nèi)：請參考本網(wǎng)站鍍鋅工程實績國外：建造 (年)名稱所在地業(yè)主備注昭和39.11新溫井川橋群碼縣國道17 號建設(shè)省關(guān)東地建跨距 25m39.12四方寄跨道橋熊本縣飽托郡建設(shè)省九州地建跨距 45m43.02五十川跨線橋山形縣西田川郡建設(shè)省東北地建跨距 21m46.11長浦跨線橋千葉縣國道16 號建設(shè)省關(guān)東地建跨距 25m48.09足立高架橋福岡縣北九州市日本道路公團跨

22、距 28-34m49春來 1號橋兵庫縣國道 9 號建設(shè)省近畿地建橋長 50m51.03明石兵庫縣第二神明道日本道路公團跨距 39m路53.09中國東干線送電鐵廣島縣、岡山縣中國電力、電源高度 89m500KV塔開發(fā)54.06新所尺線送電鐵塔東京都、琦玉縣東京電力高度 110m500KV54.7巖手縣東北新干線國鐵盛岡工事600m(完成部份 )大阪府近畿自動車局、日本道路公道團新瀉縣上越新干線鐵建公團、新瀉新干線建設(shè)局熱浸鍍鋅工廠有多少？目前中華民國熱浸鍍鋅協(xié)會之加盟會員共有14 個，請參考本網(wǎng)站鍍鋅廠介紹，而國內(nèi)實際從事此行業(yè)約有20 余家。熱浸鍍鋅鋼材之使用會不會引起二次公害？熱浸鍍鋅鋼材其

23、表面皮膜鋅之溶出速度很慢， 此種程度，與其說不會對人體有不良影響，不如說微量鋅是生物體必須的元素，亦是人體所不可或缺的。熱浸鍍鋅構(gòu)造物在設(shè)計上應(yīng)注意那些？被鍍件在制作中須注意下列事項：鍍件之尺寸、重量：鍍件的尺寸、重量，因決定于鍍槽之大小和工廠設(shè)備，故在設(shè)計階段必須事先了解鍍鋅工廠之設(shè)備資料，鍍件的尺寸比鍍槽大時，可用2 次鍍鋅法。鋼材的材質(zhì)：鋼材的材質(zhì)不同，可能會使鍍層厚度、外觀、附著性等發(fā)生異常變化?；瘜W(xué)成分： 鋼鐵中的合金成份影響-鋅反應(yīng)最大的為硅元素，其在 0.05以下及0.150.3間以外的反應(yīng)特別激烈，致有鍍鋅皮膜燒灰或特別厚的現(xiàn)象發(fā)生。高強度鋼材在鍍鋅時，因其為增強強度所添加的碳

24、、硅、錳等，鍍前亦須完全了解。制鋼方法： 鋼材的生產(chǎn)過程中影響最大者為煉鋼時所用的脫氧劑，如用硅脫氧時， 附著量會很高，又Mild 鋼較 Killed 鋼安定，不會產(chǎn)生燒灰現(xiàn)象，附著量亦較低。異種材料之組合：不同表面狀態(tài)、不同組成鋼材、不同金屬組合等，不可能得到均一的鍍鋅品質(zhì)。 鋼材氧化層、 銹層必須先除去，再行組合或機械加工，不銹鋼或銅等零件須俟鍍后再行組合，這些都須在設(shè)計時就注意到?？斩醇懊芊獠浚?管及組合品之密閉部份，在鍍鋅作業(yè)溫度下， 特別是內(nèi)部有水分滲入時，會因急劇的膨脹產(chǎn)生高壓，而有爆炸的危險。請參考本網(wǎng)站結(jié)構(gòu)物設(shè)計要點。重疊面： 不連續(xù)熔接的鍍件，有焊渣或針孔殘留及鋅液流動不良現(xiàn)

25、象，會造成鍍不上或鍍后酸液流出等腐蝕現(xiàn)象。可動部必須留有直徑1.6mm 以上之空隙。鑄造品中附著的硅酸質(zhì)，一般均須經(jīng)噴砂處理。噴砂時鑄造品之死角、銳角、深凹部均應(yīng)避免。形狀：制造品與助熔劑接觸時，若氣體或水份密閉逃不出去就不可以。又從鋅液取出時，會使鋅積存的形狀亦不適當(dāng)。熱浸鍍鋅后高張力螺栓在摩擦接合部的疲勞強度是否會降低？鍍鋅皮膜由純鋅層及合金層所組成，而此合金層令人擔(dān)心的是在重復(fù)荷重下之疲勞強度可能降低，但實際上，實驗結(jié)果沒有問題。疲勞強度：鍍鋅試驗片之疲勞強度約比黑皮母材低12kg/mm2 ，但因其強度要求，實際設(shè)計不須考慮。鋼材間之滑動： 初期之靜負荷滑動量及重復(fù)負荷滑動量合計約為0.

26、20.3mm ，實際上沒有問題。螺栓軸力：重復(fù)負荷之軸力低下問題，鍍鋅及未鍍鋅鋼材沒什么差別。滑動系數(shù)：重復(fù)負荷后之鍍鋅鋼材，滑動系數(shù)有增加傾向。螺栓接合部之設(shè)計如何？使用普通螺栓之接合設(shè)計都一樣，但使用高強度螺栓摩擦接合情形下，必須注意下列幾點：摩擦面經(jīng)噴砂處理其粗糙度須達80S 以上，鍍鋅處理之鋼材表面摩擦系數(shù)約0.090.30，如摩擦接合須達0.33 以上時，此處應(yīng)施以不鍍鋅處理。使用 F8T 以下之螺栓：鍍鋅處理后，高強度螺栓會產(chǎn)生延遲破壞現(xiàn)象。延遲破壞就是高強度螺栓結(jié)合一段時間后突然斷裂的現(xiàn)象，此乃金屬結(jié)晶內(nèi)蓄積氫氣壓力過大的結(jié)果。高強度螺栓在熱浸鍍鋅前處理酸洗過程中會吸收氫氣，這種

27、不良影響由過去得經(jīng)驗可茲證明。但是經(jīng)過各種試驗顯示，延遲破壞在F10T 以上之高強度螺栓才會發(fā)生，F(xiàn)8T 以下不會發(fā)生，故摩擦接合用高強度螺栓只能用F8T 以下。又中國土木水利工程學(xué)會所編熱浸鍍鋅鋼橋設(shè)計施工手冊 ，亦建議使用F8T 螺栓、 F10 螺帽、 F35 之華司組合。F10T、F11T 高強度不鍍鋅螺栓使用時，須嚴格做好防水對策。耐候性螺栓因色彩不同，且初期產(chǎn)生之銹蝕會污染其它表層直至安定化為止，故不被推廣使用。熱浸鍍鋅后之鋼材可否焊接？只要焊接材料，焊接面，焊接電流，焊接速度，運棒方法等焊接條件適當(dāng)選定的話，鍍鋅鋼材亦可焊接。 一般鋼材之焊接部強度并不會減弱， 但隨著鍍鋅厚度的增加

28、， 適當(dāng)?shù)暮附訔l件范圍變窄，使焊接進行困難，故焊接時最好將焊接部之鋅完全除去。鋼材如需熱浸鍍鋅后焊接，須先行告知鍍鋅工廠，并于鍍鋅前在鋼材焊道上涂抹不鍍藥劑，可避免焊道鍍鋅，以利后續(xù)焊接工作。鍍鋅鋼材之焊接當(dāng)有以下諸點須注意：焊接時如有煙霧產(chǎn)生， 焊接工人吸入會發(fā)生情緒上的不良，故須戴口罩或安裝排煙設(shè)備。焊接完后焊渣須除去，鋅層剝落部份用高含鋅漆補修或以鋅熔射補修。由此可知， 焊接并沒什么特殊問題， 但再怎么說， 現(xiàn)場焊接總是對美觀有害，故盡可能采用螺栓結(jié)合?；炷林兄摻钍欠襁m用于熱浸鍍鋅？最近混凝土中使用海砂情況越來越多， 因其鹽份易導(dǎo)致鋼筋生銹， 而體積膨脹增大使混凝土發(fā)生破裂。故此種混

29、凝土鋼筋之防蝕對策，以鍍鋅鋼筋最受人注目。鍍鋅鋼筋之爭論點就是與混凝土之握裹力問題，試驗顯示其握裹力并不比黑皮鋼筋差，且長期使用后， 甚至有超越黑皮鋼筋之趨勢。 又鋼筋之彎曲加工， 可參考 CNS 標(biāo)準之指示。如何使鋼材在熱浸鍍鋅時變形減至最少？變形程度與鋼材形狀有關(guān)嗎？鍍鋅鋼鐵制品之變形， 多少會發(fā)生， 但變形程度只要在容許限度內(nèi)， 并不影響其實用性，是否需變形矯正要視制品而異。 發(fā)生變形主要在于制品形狀、 厚度、尺寸、構(gòu)造、焊接方法、鍍鋅條件等多項因素，故事前要把握定量的變形相當(dāng)困難。一般變形發(fā)生傾向如下：構(gòu)造：左右對稱的構(gòu)造不易變形， 焊接點少時只會發(fā)生單純變形， 而一般補強構(gòu)造物變形量

30、少。焊接方法： 焊接方法如附圖，為其基本方法。 但在整體的構(gòu)造及焊接情況下，也有可能不發(fā)生變形。鋼材之變形：同一形狀、厚、短者較不易變形。同一厚度、長度，依平板、角鋼、槽鋼、H 型鋼之順序，變形發(fā)生漸少。管狀物直徑越大，管子越長，越不易變形，但會影響其正圓度。熱浸鍍鋅所發(fā)生之鋼材變形如何矯正？對鍍鋅造成之變形的矯正，在角鋼、槽鋼、H 型鋼、鋼管等單純形狀構(gòu)造，即使在長度方向發(fā)生變形，亦幾乎能完全加以矯正，但槽鋼和H 型鋼若發(fā)生彎彎曲曲復(fù)雜的變形時，則矯正困難。在此較單純的焊接構(gòu)造物，若發(fā)生單純的變形，可用沖床加以矯正，但一般構(gòu)造物鍍鋅后矯正困難，故變形現(xiàn)象應(yīng)盡可能避免， 若沒辦法，則在設(shè)計階段

31、，設(shè)計者與鍍鋅技術(shù)者就必須充分檢討構(gòu)造及變形防止的補強對策。例如：對腹板、橫梁水平構(gòu)架的防止對策，在設(shè)計階段須考慮：腹版厚度充分余裕減少豎向加勁版間格增加縱向加勁版段數(shù)又在焊接構(gòu)造物方面， 焊接時使變形減至最少的方法與鍍鋅時變形減至最少的方法是一樣的。局部不做熱浸鍍鋅處理可行嗎？鋼鐵構(gòu)造物之焊接部、螺紋部等不必鍍鋅的地方很多。而鍍鋅過程中產(chǎn)生不良而有該鍍的沒鍍上，或焊接部、螺紋部等不該鍍的（一般稱為裸點），卻鍍上了。對此不鍍處的制造方法， 以前是在鍍前將該處涂上石灰，這方法因不完善， 幾乎已不使用。 而現(xiàn)在鍍鋅工廠，或獨立開發(fā)， 或使用市面上之不鍍劑；必須事先和鍍鋅工廠研討后決定，再將不鍍劑依

32、所定條件涂上。 而不鍍劑雖不能完全確保具有不鍍面的效果，但在大體上， 只能確保相當(dāng)?shù)某潭?，即使稍有鋅附著的情況發(fā)生，亦可用砂紙或銼刀除去，即可得滿意結(jié)果。焊接部可得到相同的鋅附著量嗎？鍍鋅之鋅附著量主要決定于材質(zhì)、鋼材厚度、表面粗度、 溫度等等。而焊接部之鋅附著量影響主要在于材質(zhì)， 其它因素和母材一樣。 鋼鐵制品焊接時， 眾所皆知必須選擇和母材同樣的焊條，但焊接時仍會產(chǎn)生物理變化，如韌性、強度、結(jié)晶變大等現(xiàn)象，可是其化學(xué)組成沒有變化， 只要焊接時的針孔及缺點消除，或焊接后表層雜質(zhì)完全去除，就可得和母材相同的鋅附著量。螺栓、螺帽之鋅附著量多少？螺栓、 帽之鍍鋅，若使用市面上賣的，鍍后一定會發(fā)生組

33、合不良的情況。此乃鋅附著在螺紋部，使其尺寸改變而無法組合，所以非得在鍍前將螺紋部施以0.50.8mm 之加大不可。螺栓、 帽鋅因鍍后須經(jīng)離心分離機除去多余的鋅之故，所以附著量較一般制品低。螺栓、帽若要求高附著量時，鍍鋅后不經(jīng)過離心分離機，應(yīng)改用手操作將多余鋅除去，或鍍后再攻一次牙，但這都不是良好的方法。螺栓、帽的標(biāo)準附著量如下：M810-300350g/m2M1220-350g/m2M22 以上 -450g/m2如上述，依螺栓、帽尺寸大小而有不同的附著標(biāo)準，故可見要求小螺栓、帽高附著量是困難的。熱浸鍍鋅后之鋼材可否做彎曲加工？鍍鋅皮膜由純鋅層及合金層所組成， 此二層之伸長率有一定的限度， 若超

34、過此限度之苛酷彎曲加工時，鍍層會發(fā)生龜裂剝離現(xiàn)象。水管用鍍鋅鋼管，及BS 之彎曲試驗均有規(guī)定，以8 倍管外徑做90 度彎曲為試驗依據(jù)。雖有這種規(guī)格， 但還是有以較大彎曲半徑做彎曲試驗的。鍍層剝離之主要影響因素為彎曲半徑及角度；若徑越小，越易剝離。彎曲加工性亦受到鍍鋅條件的影響。若要求良好的彎曲加工性，則必須抑制合金層的成長，并使純鋅層均一附著，所以鍍鋅溫度越低，浸漬時間越短，鍍后快速冷卻均為必要。但是，鍍鋅制品之彎曲加工性仍有一定限度，須做苛酷的彎曲加工時，最好鍍前就做好，若鍍后才做，應(yīng)事先與鍍鋅工廠做充分的溝通。熱浸鍍鋅表面為何會產(chǎn)生白銹？所謂白銹，除白色外還伴隨著部分淡褐色斑點，此為鋅氧化

35、物在鍍層表面形成的狀態(tài)，外觀呈白色粉狀附著。此乃因鍍層沾到雨露，且不易干燥之環(huán)境下發(fā)生。鍍層若全面均一的沾到雨露且在快速干燥的環(huán)境下，白銹是不會發(fā)生的，若鍍層表面附著腐蝕性物質(zhì)，如強酸、強堿、有機酸、食鹽等，亦會有明顯的白銹發(fā)生。海上運輸時海水的濺淋，亦是白銹產(chǎn)生的原因。白銹是體積膨脹的鋅氧化物看起來好象非常嚴重，實際上只是表面稍為腐蝕。白銹發(fā)生部位，在開放的環(huán)境下會逐漸脫落，爾后在鍍層表面又會形成致密的保護皮膜，故不會影響其耐蝕性。白銹之防止發(fā)生，一定要注意到存放時之環(huán)境，避免沾到雨露，且使通風(fēng)良好，保持干燥。何謂燒灰 、鋅垂、殘灰？鍍鋅表面閃閃發(fā)光的鋅金屬光澤消失而呈現(xiàn)灰色或暗灰色光彩的情

36、形，叫做燒灰（grey coating ）。燒灰就是合金反應(yīng)太活潑，合金層過度成長，露出鍍層表面所致。燒灰的發(fā)生，在鍍鋅條件（浴溫、冷卻速度）上雖能防止，但如為材質(zhì)上硅含量多寡所造成的影響，就很難防止了。然而，燒灰及沒燒灰的耐蝕性，在一般的大氣環(huán)境下是沒有差別的，實用上亦沒有問題。通常鋅垂是指鍍層表面看起來有很大凹凸?fàn)畹木植夸\殘留狀態(tài)。鍍件自鋅浴引上時，表面合金層， 因鋅的粘性關(guān)系使鋅再附著其上，此一熔融狀態(tài)鋅隨重力而往下流，若溫度下降，則停止流動而凝結(jié)。這個狀態(tài)若全面均一發(fā)生時可得平滑的鍍面，但若局部發(fā)生則形成鋅垂。因而，鍍液溫度過低時，凝固速度較快，較易發(fā)生鋅垂；另有因鍍件形成使鋅浴流動不

37、良， 致造成大鋅垂者，在設(shè)計階段就必須與鍍鋅業(yè)者討論。鋅垂是局部鋅附著過剩，鍍鋅目的本來就是為防蝕用， 故對耐蝕性而言是有利的。然而，在螺栓接合面及組合面，實用上會造成傷害者，須除去后方能使用。又杯狀或末端突起之鋅垂，因怕其輕輕撞擊即行脫落，或運搬中傷害到手，故須用銼刀或研磨機去除。殘灰通常是指鋅浴表面形成的氧化鋅灰附著于鍍層表面者。當(dāng)鍍件自鋅浴引上時，須先除去鋅灰， 保持干凈浴面，以防止鋅灰附著，但在復(fù)雜形狀的鍍件，部分鋅灰附著實難避免， 可用少量氯化氨將之除去。此氧化鋅灰在實用上全無問題，但若附著十分明顯時，須用銼刀等除去較好。為何熱浸鍍鋅表面光澤會消失？有時又會呈現(xiàn)不定狀態(tài)？鍍鋅制品在大

38、氣中使用時，鍍層表面會生成一致密的氧化皮膜，鍍鋅的優(yōu)良耐蝕性亦是因此皮膜的保護作用所致。鍍鋅后之氧化皮膜約只有0.1mm 左右，非常薄，可透光，直接可看到底下的鋅光澤，經(jīng)過一段時間后，此皮膜越來越厚而不透光，鋅光澤即消失。鍍鋅表面的光澤變化有以下三種情況：【 A 】 金屬鋅光澤的有無：此為鍍件材質(zhì)等所引起的燒灰現(xiàn)象，使全部或部份鍍層光澤消失，形成灰色外觀等?！?B】 光澤呈黃色、青色等變化：此為鍍層表面氧化皮膜變化所致。 空氣中的濕氣及碳酸氣與之反應(yīng)形成青色狀的鹽基性碳酸皮膜。鍍鋅溫度低所形成的黃、青等顏色為氧化皮膜之干預(yù)色?！?C】 鋅花（ spangle）產(chǎn)生：此在鍍薄片時較多見。鋅在凝固

39、時， 結(jié)晶核發(fā)生速度快慢不一時就會形成自然而大小不一的鋅花。 人為的控制結(jié)晶核發(fā)生而形成鋅花變化的技術(shù)已被實用化地開發(fā)出來，鋅花原對鍍鋅后之加工性有不良效果，但最近加工性良好，涂裝性優(yōu)良的細致鋅花，甚至完全認不出來的都已大量被采用。熱浸鍍鋅可否著色？鍍鋅著色不是不可能， 但尚在研究階段。 利用特殊元素添加于鋅液中， 可變化出種種氧化皮膜的干涉色。這好比水面類似彩虹之薄狀油膜般，有赤、青、黃、金等各種顏色。但因成本高，耐蝕性有不良影響，加工控制呈現(xiàn)同一顏色非常困難，故尚未達實用化階段。目前鍍鋅著色以上漆最為適當(dāng)，有利于生活上的實用。熱浸鍍鋅之傷痕或剝離如何修補？鍍鋅皮膜以合金層及純鋅層與底材緊密

40、接合， 密著性良好， 因而沖擊或摩擦等很難將其剝離。但如遇到強力沖擊，尤其是銳利角的沖擊時會有剝落的情形發(fā)生。鍍鋅皮膜剝離時，可用涂裝或鋅熔射加以補修，國內(nèi)之造漆廠已推出很多種補修涂料，亦有外國制品， 大都為鋅粉涂料。補修方向依形狀、大小而不同， 但一般均須先做表面處理（以 Wirebrush 等將不潔物去除，使底材露出） ，再上涂料（涂料須攪拌混合均一，以毛刷涂上），并使其硬化。此硬化時間隨著天候、溫度、濕度而有所不同。熱浸鍍鋅表面可否涂裝？鍍鋅的防蝕構(gòu)造物原則上單獨就可使用，但在腐蝕性的環(huán)境尤其是在工業(yè)地區(qū)或海岸地區(qū)，鍍鋅后再涂裝，可發(fā)揮更有效的防蝕效果。以鍍鋅方面來說，其表面之涂膜將水等

41、物質(zhì)隔離，使腐蝕進行緩慢，而以涂膜方面來說，底下之鋅層腐蝕慢，對本身損傷變少。這種相乘效果，使鍍鋅后再涂裝之耐蝕壽命，超過鍍鋅及涂裝各別壽命和之1.52.3 倍，這在需要長期防蝕的場合來說是一有效的方法。但在鋅的特質(zhì)上，必須慎選涂料，如油性等?！続 】 初期涂裝：以有機溶劑完全脫脂。以 Wash Primer 為處理，或以鉛酸鈣系、磷酸鋅系之涂料為底漆?！綛 】 維修涂裝：用砂紙、鋼刷等將浮上之雜質(zhì)除去，在鋅層損壞處，鐵質(zhì)生紅銹處，須特別清除干凈。用鋼刷、砂紙等全面清掃， 主要是除去鋅層表面上的可溶性鹽類、 白銹、及其它夾雜物，密著的活膜部份亦被摩擦。產(chǎn)生紅銹部份，即鐵材受腐蝕處，施以Expo

42、xy 防銹涂料補修。鉛酸鈣或磷酸鋅系列之涂料全面底漆處理。又維修涂裝時，不須用到Wash Primer。熱浸鍍鋅之規(guī)格為何？一般構(gòu)造物鍍鋅規(guī)格適用CNS 10007 規(guī)范，而鋼管、鋼板及鐵線各有其適用的規(guī)格。CNS10007 規(guī)格是除了鍍鋅鋼板、鐵線二類外，均可用在所有的鋼鐵制品。此規(guī)格的特點是不依制品的規(guī)格來訂定，而是依用途、使用環(huán)境、制品的厚度或大小來決定，并以附著量及硫酸銅試驗次數(shù)為標(biāo)準。其規(guī)格如下表所示。種類規(guī) 格附著量 (g/m2)硫酸銅試驗次數(shù)適用底材 (參考 )1A種HDZ A-4 次以上厚度 5mm 以下之鋼材、鋼鐵制品、鋼管，直徑 12mm 以上螺栓螺帽及厚度超過 2.3mm 之墊圈。BHDZ B-5 次以上厚度超過 5mm之鋼材、鋼鐵制品、鋼管及鑄鍛造品。235HDZ 35350 以上-厚度 1mm 以上 2mm 以下之鋼材、種鋼鐵制品，直徑12mm 以上螺栓螺帽及厚度超過2.3mm 之墊圈。40HDZ 40400 以上-厚度超過 2mm， 3mm 以下之鋼材，鋼制鐵品及鑄鍛造