鋅鋁鎂是由三種金屬元素合成的合金，稱之為三元合金。三元合金中的每二個金屬元素都會產(chǎn)生一個共熔點，而且隨著這三種金屬元素含量高低發(fā)生變化時，每一個共熔點的溫度也在發(fā)生高低變化，所以這種三元合金就不會像二元合金那樣存在一個共熔點了。

對三元合金進行加熱時，當升到一定溫度，合金開始熔化，也就是熔化一部分，不是全部熔化，稱之為初始熔化溫度。繼續(xù)提高溫度，熔化部分不斷擴大，當升到一定溫度時，合金全部熔化，稱之為熔化溫度，所以這種三元合金從初始熔化溫度到終末熔化溫度，不是一個熔點，而是一個過程，也就是一個熔化溫度范圍。

現(xiàn)在通過計算機軟件，以一個三元合金冶煉龐大數(shù)據(jù)庫為依托，可以把目前應(yīng)用的各種鋅鋁鎂三元合金的熔點范圍全部計算出來。根據(jù)鋅鋁鎂合金不同的化學成分，綜合考慮合金的熔點溫度范圍、粘度、合金與基板的反應(yīng)性等因素，鍍液工藝溫度的選擇不盡相同。李九嶺教授整理出的現(xiàn)有的三種鍍層和三個有代表性的鋅鋁鎂鍍層的數(shù)據(jù)見附表。

其它主要鋅鋁鎂鍍層合金的熔點，一并附后。這些內(nèi)容將在他老人家所著的《帶鋼連續(xù)熱鍍鋅》第四版上發(fā)表，在此讓大家先睹為快。

為了制定其他方面的工藝措施，防止產(chǎn)生缺陷，我們先對其熱鍍工藝特點進行分析。分析一種成分鍍層的熱鍍工藝性能，主要需要考慮其組成金屬元素以下四方面的工藝屬性：

1、與鋼帶的浸潤性

當帶鋼浸入鍍浴時，鍍浴表面的張力越大，鍍浴越不容易粘附到帶鋼的表面，越是容易造成漏鍍等缺陷。帶鋼表面的氧化膜也會帶來這方面的影響，對于高強鋼來說，大量合金元素加入到鋼中，不免會產(chǎn)生一定的表面氧化現(xiàn)象，因此對鍍浴的浸潤性要求很高。

在這方面，與元素氧化后的產(chǎn)物的成膜性能關(guān)系很大，鋁的氧化物AI2O3形成致密的氧化膜，會增加鍍浴表面張力，降低浸潤性。鎂的氧化物MgO是疏松狀的，不會形成致密氧化膜，減小鍍浴表面張力，提高浸潤性，這是鋅鋁鎂的一大優(yōu)點。鋅介于兩者之間。

2、與鐵的反應(yīng)特性

在液態(tài)的高溫下，鍍層中的金屬元素會與浸入其中的帶鋼和設(shè)備反應(yīng)，生成金屬間化合物，析出固體顆粒的渣子，對產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備狀態(tài)帶來影響，在這方面反應(yīng)性由強到弱依次為鋁、鋅、鎂。若鍍層組成元素中含鋁量越高，反應(yīng)性也強烈，越是困難。

3、 液態(tài)氧化特性

在液態(tài)的高溫下，金屬元素會與爐鼻內(nèi)的微量氧、鋅鍋表面空氣中的氧氣和氣刀噴吹出氣體中的氧發(fā)生反應(yīng)，從而給產(chǎn)品質(zhì)量帶來很大的影響。在這方面，必須考慮氧化后的氧化物的成膜性能。鋁的氧化物AI2O3形成致密的氧化膜，就可以起到一定的保護作用，防止內(nèi)部的液態(tài)金屬進一步氧化。

相反，鎂的氧化物MgO是疏松狀的，不會形成致密氧化膜，對內(nèi)部的液態(tài)金屬沒有任何保護作用，如果不采取其他保護措施，可以一直氧化下去，氧化帶來的影響非常大。鋅的氧化特性介于兩者之間。

4、 液態(tài)揮發(fā)特性

 在液態(tài)的高溫下，金屬可能發(fā)生揮發(fā)，由液體內(nèi)蒸發(fā)到空中，形成蒸汽，遇到低溫的金屬構(gòu)件時，就會在其表面冷卻凝華成金屬粉末灰狀物質(zhì)，落到爐鼻內(nèi)鍍液表面，就成為爐鼻灰，改產(chǎn)品質(zhì)量帶來一系列的影響。在這方面，鋅的揮發(fā)性強，鎂其次，鋁的揮發(fā)性很小。

但是，對于爐鼻灰的影響問題，只考慮揮發(fā)性是遠遠不夠的，還要考慮爐鼻鍍液表面的氧化膜的因素，如果爐鼻鍍液表面有一層致密的氧化膜的話，就會抑制鋅的揮發(fā)。

鋅鋁鎂鍍層生產(chǎn)的難點

從前面的表中可以看出，鍍鋁比較難的是鋼帶與鋁液的反應(yīng)問題；鍍鋅比較難的是爐鼻內(nèi)鋅液的管理問題。

鋅鋁鎂鍍層鎂的引入，帶來的比較大的問題是鎂的氧化問題，與前面兩者不同的是，這一問題影響過程很長，從熱鍍開始到產(chǎn)品使用整個過程中，一直困擾著我們。同時，還會帶來成分偏析和結(jié)晶方面的問題。

（1）爐鼻內(nèi)鎂的氧化問題。爐鼻內(nèi)鍍浴表面的氧化問題本來就是帶鋼熱鍍工藝比較難為關(guān)鍵的問題之一，加鎂以后，使得這一問題成為關(guān)鍵，沒有之一。我們在后面慢慢分析。

（2）鍍浴表面鎂的氧化問題，由于鍍浴表面的鎂也極易氧化，不但會造成元素的燒損和偏析，增加產(chǎn)渣量，還會在鍍浴表面會出現(xiàn)大量的鎂和鋁的氧化物，如果在氣刀等作用下，卷入鍍浴，就會給產(chǎn)品質(zhì)量帶來很大的影響。

（3）氣刀作用過程鎂的氧化問題，在鋼帶經(jīng)過熱浸鍍，帶著鍍液從鋅鍋內(nèi)出來經(jīng)過氣刀吹刮的過程中，鍍層表面的鎂更加容易被氧化，會帶來一系列的缺陷，這是鋅鋁鎂生產(chǎn)工藝必須解決的一大重點。

（4）液態(tài)鍍層表面鎂的氧化問題，經(jīng)過氣刀的作用，形成了液態(tài)鍍層，對于其它產(chǎn)品液態(tài)鍍層氧化問題影響不太大，但對鋅鋁鎂就不一樣了，暴露在空氣中的液態(tài)鍍層與空氣接觸面積很大，會產(chǎn)生嚴重氧化，鍍層表面會被鎂的氧化層覆蓋，降低了流動性，與底層的流動性發(fā)生差異，冷卻凝固以后便在鍍層表面產(chǎn)生橫向流紋缺陷。

（6）成分偏析帶來凝固過程的問題，含鋁量超過0.20%以后，鍍層凝固時就有可能發(fā)生鋁的偏析和鍍層偏薄處優(yōu)先凝固，鎂的加入，就使得這一問題變得更加復(fù)雜。

（7）液態(tài)鍍層冷卻凝固問題，如前所述，鋅鋁鎂鍍層冷卻凝固過程的冷卻速率對鍍層組織的相組成、結(jié)晶晶粒的尺寸大小，以致對鍍層的耐腐蝕性能影響很大，以此，需要嚴格控制合理的鍍后冷卻速度。

（8）水淬過程鍍層表面鎂的氧化問題，在水淬過程中，鍍層表面的鎂會與水發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生氧化，從而在產(chǎn)品表面產(chǎn)生氧化斑紋等缺陷。

（9）固態(tài)鍍層的黑變問題，如果鋅鋁鎂板產(chǎn)品鍍層局部存在Mg2Zn11組織，或鎂的成分偏析，在環(huán)境空氣中鍍層表面極易被氧化，氧化膜對光線有一定的干涉效應(yīng)，肉眼看上去會成為一個個小黑點。