热镀锌钢管表面黑变形成机理研究及解决方案探讨

徐志茹，熊俊波，李元鹏，2，罗先锋

（1.浙江金洲管道科技股份有限公司，浙江 湖州 313000；2.中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室，北京 100081）

由于热镀锌钢管表面易发生腐蚀，一般采用铬酸盐进行钝化处理以提高镀锌钢管表面锌层的耐蚀性能［1-9］。但是，在实际应用中，时常发生镀锌钢管表面镀锌层在存贮过程中仍然出现黑变等现象。为了探明镀锌钢管表面黑变产生的原因和形成机理，通过扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、电子探针（EPMA）等多种手段分析研究表面锌层的微观形貌以及化学元素分布情况，探讨和分析镀层表面黑变出现的根本原因，并借此寻求最终解决表面黑变的方案。

1 试样来源

试验用镀锌钢管样取自表面出现明显可见黑色斑纹的镀锌管，该样品在自然露天环境中存贮已逾一年时间。样管规格为Φ33.7 mm×3.2 mm，样品表面形貌如图1 所示。

图1 镀锌钢管试验样品表面形貌

2 试验结果

2.1 表面形貌观察

用扫描电镜观察黑、白区域交界处的显微形貌，具体如图2 所示。从图2 可以明显看到黑、白区域的边界，黑、白区域内均有明显的白色颗粒并呈一定规律分布存在，类似于晶界形貌。黑色区域与白色处的元素分布有所不同，且均存在不均匀分布的某一元素或化合物（白色点状物质）。

图2 镀锌钢管试样黑、白区域交界处显微形貌

2.2 能谱分析

为了进一步分析黑、白区域元素分布及白色点状物质成分，需要借助能谱分析（EDS）进行分析和了解。

（1） 黑色区域EDS 分析。……