锌铝镁耐腐蚀及划伤切口自修复原理

首先，进行理论分析。ZAM板具有独到的耐腐蚀性能，特别是切口保护性能。分为未发生划伤的平面情况和有切口、划伤的两种情况来分析。

1 当ZAM表面没有划伤时

镀层中所含的镁和铝的共同作用，会在长期的使用中在镀层的表面产生附着性极高的致密的氧化保护膜，将镀层与外部的腐蚀环境隔离开来，发挥隔离防腐的作用，防止镀层产生腐蚀。镁是比铝更活泼的金属，在空气中极其容易被氧化，固态镁形成的氧化膜也较致密，能有效地保护内部的组织，防止进一步被氧化。由于镁与铝不一样，在镀层中均匀而微细的分布，就使得氧化膜布满了整个镀层表面，使镀层中所有的组织都得到保护。

2 当镀层被划伤或有切口时

从镀层中溶化出来的镁能在切口断面生成细致的含镁的致密的氧化膜，将划伤或切口部位裸露出的钢基覆盖起来，从而提高其耐蚀性。在这种情况下，锌的牺牲防腐和铝、镁的隔离防腐作用同样能发挥出来。在此基础上，由于镁十分活泼，能将钢板表面疏松的氧化物还原，置换成镁致密的氧化物，从而使裸露的钢基得到保护。

如下图所示，在ZAM板新发生的切口部位，裸露的钢基会在腐蚀性环境中发生氧化，出现初期红锈现象，但随着时间的推移，从镀层中溶解出来的镁及锌和铝等元素会使红锈转变为灰黑色的氧化膜，组织较致密，保护了断口部位不会继续被氧化掉。
切口曝晒试验表明，在试验初期断口呈现出一定的红色，但红色不会严重发展，达到3年以后，原有的红色竟然转化成了灰黑色。经过化验，断口部位的氧化膜中含有锌、镁、铝、氧、铁、氯、硫等复杂的成分。

二、锌铝镁与其他镀层类型耐腐蚀性对比

1 .综合数据对比

（1）平面部分耐盐雾试验与镀铝锌硅板相似，约是镀锌板的10～20倍，镀锌-5%铝合金的5～8倍。

（2）切口断面部分、弯曲加工部分及有划伤的部分的耐盐雾试验优于镀铝锌硅板、镀锌-5%铝板和镀锌板。

（3）耐氨性是镀锌板的2倍，镀铝锌硅板的10倍。

（4）耐酸碱性与镀锌板相仿，优于镀铝锌硅板和镀锌-5%铝板。

（5）镀层为90g/m2时，耐腐蚀性比加工成工件后热浸镀方法获得的560g/m2镀层更加优越。
2 .ZAM板盐雾试验对比

ZAM板与其它常见的三种镀层在盐雾试验时的红锈发生时间对照见上图，可见ZAM板红锈发生时间最长。

3. SD板暴露试验对比

SD板与其它常见的三种镀层在室外暴露试验时8个月与20个月后断口状态对照见下图，可见虽然SD板在8个月时断口出现了少量锈蚀现象，但20个月时锈蚀反而减少了。
4. ZM板零件循环试验对比

下面是一组采用ZM板制造的汽车零件进行耐腐蚀性循环试验后的对比照片，可见ZM70镀层的产品耐腐蚀性比Z100镀层的产品也要好。
三、ZAM板的加工性能特点进行分析

1.镀层的耐刮痕性

涂镀板的平面腐蚀大多发生在划伤处，而划伤是涂镀板不可避免的现象，特别是在加工过程中，如果涂镀板本身有较好的抗刮痕性能，就能在很大程度上避免被划伤，从而提高其使用寿命。

刮痕性能是用刮痕产生的负荷来表示的，测定方法是将顶端半径为0.05mm的蓝宝石测试针垂直于试验部位，在0.0196至0.196N（2～20gf）不等的负荷作用下，移动试验部位20mm。此后目视观察试验部位是否产生刮痕，将发生刮痕的负荷中最小的负荷作为耐刮痕负荷。

经试验，ZAM板是最好的，它产生刮痕时的负荷约是镀锌-5%铝的1.5倍以上，是镀锌和镀铝锌的3倍以上。这是因为其镀层的硬度较高的原因，四种镀层的维氏硬度值见下表。
镀层种类

镀层硬度

ZAM

140Hv～160Hv

热浸镀55%Al-Zn合金

100Hv～110Hv

热浸镀Zn-5%Al合金

80Hv～100Hv

热浸镀Zn

55Hv～65Hv

2. 焊接性

与热轧、冷轧板相对，ZAM板的焊接性能稍差，但采取合理的工艺还是可以进行焊接，并达到应有的强度，不会因此而影响其使用。对于焊接部位，可以用Zn-Al类涂料进行修补，达到近似于正常镀层的效果。

3.涂装性

ZAM的涂装性与镀铝锌硅、镀锌-5%铝合金镀层相似，可以进行涂装，而使外观和使用寿命得到进一步改进。
四、ZAM的竞争力和不可替代性

最后，我们分析一下锌铝镁这个产品的竞争力和不可替代性。

1 核心竞争力

如下表所示，锌铝镁这个产品的核心竞争力：

（1）表面保护能力，克服了镀锌产品易被划伤的不足；

（2）边部和划痕保护能力，可以生产厚度达到3~8mm厚的产品，也不会出现边部过早腐蚀，而镀锌板厚度超过3mm就会出现边部过早腐蚀；

（3）室外暴露耐腐蚀性能好，可以以300g/m2的镀层达到长达30年的寿命，而镀锌板要达到30年寿命必须超过双面800g/m2，根本无法生产。
2. 不可替代性

以下几个场合是唯有使用锌铝镁，而其他产品不可替代的：

（1）在室外长期使用的场合，比如高速护栏，要求产品规格较厚、表面镀层厚，以前不得不采用批量镀锌的方法，而锌铝镁诞生以后，就可以采用连续热镀锌铝镁的方法，这样的产品还有太阳能设备支架、桥梁构件等等；

（2）欧洲等地公路需要撒盐的场合，如果采用其它镀层生产汽车底板的话，就会很快被腐蚀掉，必须采用锌铝镁板来制造，这样的案例还有海滨别墅等建筑；

（3）需要耐酸的特殊场合，比如农场的禽舍、食槽，禽类粪便是酸性的，必须采用更耐酸洗腐蚀的锌铝镁板。