摘要：对于新型渗铝钢来说，其具有以下几个方面的优点：一是比较好的耐腐蚀性；二是良好的耐热性能；三是良好的反射性能；四是优秀的耐磨性能，正是因为其独特的优势，使得其在石油以及冶金等行业当中有着十分广泛的应用，但是现阶段其在电力相关行业中的应用还是比较少的。为此，本文将其与镀锌钢在输电线路铁塔中运用进行比较。
关键词：渗铝钢；镀锌钢；输电线路；铁塔
1.引言
对于输电线路铁塔来说，其能否实现长时间安全运行的关键是输电线路上相关构件的防腐保护是否到位。现阶段，铁塔杆件的防腐措施还是沿用比较传统的热镀锌法，然而当这些构件的安装地点在酸雨工业污染区或者是沿海区域的时候，则镀锌层的使用年限会大大缩短，这样就为后期的构件维护工作增加了很大的难度。而对于新型渗铝钢来说，很好的解决了以上问题。到目前为止，渗铝钢在中国已经取得了十分显著的发展，在各个领域的应用也越来越普遍，如石油领域、冶金领域、机械领域等，但是在电力领域的应用相对较少，为此，通过对两种钢材相关性能进行比较，得出了渗铝钢在电力行业具有十分广阔应用前景。
2.新型渗铝钢材料的性能
对于新型渗铝钢材料来说，其主要是通过感应电流来加热热浸渗铝从而在短时间内将铝原子渗透到钢铁的表面，之后会在钢铁表面形成以下两种表层：一是共晶态铁铝合金层；二是纯铝覆盖层，最后则会形成钢基复合新材料，这种新型材料已经通过渗铝层实现了表面的增强作用。钢铁表面覆盖层的种类及其重要作用主要如表1所示。
表1钢铁表面覆盖层的种类及其重要作用
钢铁表面覆盖层的种类重要作用
共晶态铁铝合金层共晶态铁铝合金层决定了渗铝钢材的耐热性、耐高温氧化性、耐磨性、高强度等特性。其特征在于以普通低碳钢（Q235钢）为原材料，在特定热渗铝工艺条件下，能生产出具有极好耐大气腐蚀性能、耐介质腐蚀、耐磨性、高强性的经济型新型钢铁材料产品。
纯铝层纯铝层决定了渗铝钢材的耐候、耐蚀及光热反射等特性。
3.渗铝钢材料在输电线路铁塔上的应用研究
3.1渗铝钢材料与热镀锌在防腐性能方面的比较
现阶段，通常情况下铁塔构件的防腐措施还是沿用比较传统的热镀锌法，不过当这些铁塔的安装地点是酸雨工业污染区或者是沿海区域的时候，则镀锌层的使用年限会缩短，这就为后期的线路维护工作增加了很大的难度。而对于新型渗铝钢来说，具有比较好的耐腐蚀性、良好的耐热性能、良好的反射性能以及优秀的耐磨性能等，因此这种材料十分适用于下列环境下的输电线路铁塔：其一是长期暴露在空气中的铁塔；其二是处于沿海地区的铁塔；其三是在工业区域范围内的铁塔。不同钢材的大气腐蚀速率主要如表2所示。
表2不同钢材的大气腐蚀速率
大气腐蚀类型钢材类型
普通低碳钢（μｍ／ａ）热镀锌钢
（μｍ／ａ）渗铝钢
（μｍ／ａ）
农村大气1.3～250.40～0.1
工业大气25～501．70.42
海洋大气50～801.50.28
苛刻海洋大气80～200＞4.21.25
从上表可以看出，在各种类型的大气中，普通低碳钢的腐蚀速度最快，其次是热镀锌钢，抗腐蚀性最好的钢材是渗铝钢。也就是说，渗铝钢具有十分优良的抗腐蚀性能。
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2.2渗铝钢材与热镀锌钢材在费用上的比较
渗铝钢材与热镀锌钢材在费用上的比较主要分为以下两部分：
第一部分是在价格上的对比，通常情况下，按照批量生产的方式来看，铝覆盖层的厚度在50μｍ到80μｍ之间，而渗铝钢材的加工价格则在1800元吨到2200元吨的范围内，对于镀锌层来说，其厚度大多在65μｍ到86μｍ之间，热镀锌的价格在1600到2000元吨，也就是说，这两种钢材在批量生产时所产生的加工费用差别并不是很明显。
第二部分是对铁塔后期维护费用比较，渗铝钢所具备的防腐性能使得其基本不需要进行防腐方面的维护，而热镀锌钢材却需要进行一定的防腐维修，所以说，使用渗铝钢材可以节省一大笔后期维护费用。
综合上述两部分可以认为在费用方面来看，使用新型渗铝钢材比使用热镀锌钢要更加经济。
2.3渗铝钢材与镀锌钢材在减薄降耗方面的比较
对于镀锌钢材来说，在经过热镀锌工艺之后，其在力学性能方面基本不会发生变化。而对于新型渗铝钢材来说，在经历快速的热浸渗铝工艺之后，其力学性能不会受到影响，但是其屈服强度会通过对渗层深度的控制而得到一定程度的提高。也就是说，渗铝钢材不会对基体的力学性能造成破坏，这一点是符合铁塔对钢材在力学性能方面有关要求。
2.4渗铝钢材与镀锌钢材在环保节能性能方面的比较
根据有关数据显示，我国每年因为腐蚀而造成的损失高达1200亿元。渗铝钢材比镀锌钢材的抗腐蚀性能更好，并且其排放出的二氧化碳气体也比较少。渗铝钢材与镀锌钢材相比，其所具有的环保节能方面的优势主要可以从以下几方面进行考虑：
（1）渗铝钢材在工艺环保方面的优势：对于热镀锌行业来说，其对环境产生污染的排放物质主要有以下几种：一是铅热镀；二是含重金属铬废水；三是氰化物；四是废酸废碱以及废气废渣等。而对于快速热渗铝行业来说，虽然其过程中也会需要进行一定的酸洗工艺以及钝化工艺等，但是在这些过程中其所使用到的溶剂量是比较少的，且不存在氰化物等有毒物质，符合国家有关排放标准，治理过程的操作也相对简单，符合绿色环保的国家发展方向。
（2）渗铝钢材在使用环保方面的优势：对于镀锌钢材料来说，其在长期的使用过程中会发生脱落的情况，尤其是下雨的天气，脱落下来的镀锌层进入地表会污染环境以及水源；而对于渗铝钢材料来说，其在使用的过程中不会产生危害环境以及人体的物质。已经有来自于日本的权威机构经过实际检测发现，渗铝钢经过化学钝化后直接用于加工食品，符合食品卫生法的相关规定。
（3）渗铝钢材在节能方面的优势：对于镀锌行业来说，其在使用过程中会耗费大量的煤炭资源以及水资源，而对于渗铝钢材料来说，因为其工艺流程的时间比较短，所以其耗费的煤资源以及水资源的量是比较少的，因而具有很好的节能效果。
2.5渗铝钢材与镀锌钢材在资源储备方面的比较
根据相关数据，我国的锌储量相对来说是比较少的，已经有不少数量的锌矿山资源枯竭了。但是每年我国对于锌资源的需求量依然很大，这就造成了锌资源供应与需求之间的矛盾，严重制约了镀锌行业的进一步发展。相对而言，我国的铝资源比较丰富，2008年的时候已经有30亿吨的铝矿储量被探明。也就是说，渗铝钢材与镀锌钢材在资源储备方面相比，可以发现渗铝钢材具有十分显著的储量优势。
3.结束语
通过将新型渗铝钢与镀锌钢在耐腐蚀性、经济成本、减薄降耗、环保节能以及资源储备上进行比较，可以发现渗铝钢各项性能及成本均领先镀锌钢，可以预见在输电线路铁塔的材料运用方面，新型渗铝钢会有更加广阔的前景。
参考文献
[1]黄兴政，罗钰.高强钢在低温区输电线路杆塔设计中的应用研究[J].通讯世界，2017（13）：196-197.
[2]黄耀，王旭明，牛海军，等.热处理工艺对Q345渗铝钢力学性能及耐磨性的影响[J].金属热处理，2016，41（7）：112-117.
[3]余朝胜.高压输电线路大规格高强角钢铁塔应用研究[J].电力与电工，2012，32（2）：18-20.
论文作者:徐烈龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/25
标签：钢材论文; 镀锌论文; 铁塔论文; 性能论文; 热镀锌论文; 大气论文; 线路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;