耐腐蚀新品：Galfan镀层钢丝

    当今，世界上公认的、有产品标准可遵循的、应用于冷拉钢丝的锌铝合金镀层是锌―5％铝―稀土(通称Galfan)。Galfan合金属锌铝共晶合金镀层，共晶点铝的质量分数为5.02％，温度为382~C。因此，这种合金镀层再有较纯锌镀层高1―2倍耐腐蚀寿命的同时，仍可保持镀锌钢丝相同的力学性能，是取代镀锌钢丝和镀锌钢绞线的理想产品。如日本1997年锌铝合金镀层钢丝的产量占全部镀层钢丝的95．3％，也就是说在日本绝大部分的镀锌钢丝已为Galfan合金镀层钢丝所取代。
    Galfan合金镀层之所以有较高的耐腐蚀寿命，是因为铝的化学性能十分活泼，当锌―5％铝―稀土镀层钢丝从镀液中引出时，表面就会生成一层热态的al2o3，使其表面较镀锌钢丝富铝而形成灰氧化色，于是在腐蚀环境中容易钝化。在随后的腐蚀过程中，其富锌相作为阳极先被腐蚀，从而表面铝含量随腐蚀时间的延长而升高，铝的氧化保护作用也随之增加。这就是为什么随着腐蚀年份的增加，而其腐蚀失重呈抛物线降低的原因。还有就电化学腐蚀来说，Galfan合金的腐蚀电
    位与纯锌层基本相同，但其腐蚀电流仅是热镀锌层的1／5，说明Galfan合金镀层与热镀锌层一样对钢丝基体能提供阳极牺牲保护，但其腐蚀失重率要较热镀锌慢5倍，也就是说，可提供更长的牺牲阳极防护时司。
    东北大学于1987年8月至1998年8月进行过长达11年的大气暴露试验，挂试时，试样距地面高4．5m，沈阳气候属温带湿润工业气候。11年挂试证明：Galfan合金镀层的抗腐蚀寿命是纯锌层的2．05倍。
    在Galfan合金镀层中，铝是提高抗腐蚀能力的决定因素。试验在实际应用证明：当镀层中的铝含量为5％的全共晶组织时，具有最佳的抗蚀性能，这时，发生的腐蚀是均匀腐蚀，而非全共晶的Galfan合金镀层，虽然其抗腐蚀性能优于镀锌层，但不如全共晶组织好，其原因是此时会发生非均匀性腐蚀。
    关于稀土元素的作用，当时比利时列日冶金研究所中心是作为工艺处理手段而加入的。铈和镧的混合稀土元素有减少液相和固相表面张力的作用，可得到连续光滑均匀的镀层表面。当然，稀土元素与合金镀层中的Pb、Cd、Sn等有害元素能
    形成化合物，可以净化晶界而减少晶界腐蚀，对提高腐蚀抗力有一定好处。但实际在热镀温度范围内，稀土元素的溶解度是很低的，经常达到检测不到的程度，因此国际标准中，对镀层中的稀上元素含量是不作考核的。
    近年来，我国――些企业正传统的热镀锌生产线上采用往锌锅内添加锌―铝―稀土合金块的方法生产的产品，是一种含铝和稀土都很低的镀锌钢丝。这种镀层除表面光亮度较好和缠绕性能有所改善外，其它诸如锌层重量、金相组织、使用寿命和镀锌钢丝都是相同的。因此很多生产企业仍称作是镀锌钢丝，并执行镀锌钢丝同样的价格。经国家检测部门检测，镀层中的铝含量约为o．02％左右，稀土元素为0．0072～0．0103％。Galfan合金镀层中的铝含量若低于标准中的4．2％的下限规定，则抗腐蚀能力大幅度降低，可见这种低铝镀锌钢丝镀层，含铝量与Galfan合金镀层相差250倍之多，其0．02％左右的铝含量对镀层的抗腐蚀提高是起不了什么作用的。
    通过十多年的研究开发和引进国外生产技术，我国杭州万胜钢缆集团公司和天津钢丝厂已向电力、铁道等部门提供符合ASTM标准的Galfan合金镀层钢丝产品，取代镀锌钢丝(含低铝镀锌钢丝)后，社会效益是十分显著的。如2000年仅电力部需求的镀锌钢丝为20万吨、镀锌钢绞线为10万吨。在工业大气中铝导线的设计寿命为30年，铁塔等附属设施经检修维护护也可以达到30年，但架空地线(镀锌钢绞线)的寿命只有10年，这样就至少更换二次。若采用同厚度的Galfan镀层，则
    只需要更换一次，若采用ASTM标准中的D级镀层重量(较镀锌钢丝大―倍)，则其耐腐蚀寿命可达40年以上，就完全可以与铝导线的寿命一致。还有，目前铝导线内的镀锌钢丝在工业气候中实际使用时很难保证30年的使用周期同样，若用Gal-
    fan镀层钢丝来取代，就完全可靠了。Galfan镀层钢丝的价格较镀锌钢丝高10―20％，而其耐腐蚀寿命可提高―倍以上。无疑，在腐蚀较严重的环境中，用Galfan镀层钢丝、钢绞线来取代镀锌钢丝、钢绞线是较为理想的选择。