在热浸镀锌时,高频焊接H型钢表面与锌液发生一系列复杂的物理化学过程,诸如锌液对高频焊接H型钢基体表面的浸润、铁的溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应与相互扩散。其中由与锌结合形成的铁锌合金层(即金属间化合物)的过程尤为重要。这些在同一系统中,成分都均匀的部分称作“相”。这些均匀的物质为液态时称作溶液(用L表示);为固态时存在三种形式,即固溶体、金属间化合物和机械混合物。

合金状态图是根据合金的冷却曲线绘制而成的,它不考虑时间因素,即在足够的时间内达到相的平衡,它表示合金成分任意的浓度,处于任意的温度下,保持着平衡状态时的每个相的种类和相之间比量关系。这就是合金状态图。因为它表示着不同相的平衡关系,所以也可称作平衡图或相图。

从高频焊接H型钢基体(aFe)起,按锌浓度增加的方向(从左向右),在782℃以下随着温度的降低,形成FeZn合金依次为F1、T2、δ、相Hq热镀锌过程即是铁锌反应的过程,因此遵循铁锌-二元平衡相图的规律,钢材表面上的热镀锌层是由多相层构成的。而这一多层结构中的各个相层,具有不同的物理和化学性能。

n。a相是锌铁中的固在铁锌系二元状态图中有以下几种相层:a、y、T、81、8、3溶体。在温度约为250℃时,锌在α相中的溶解度是4.5%(质量)。当温度升高到623℃时,锌的溶解度约为20%(质量)。y固溶体是a相在910℃时转变而成的。当温度降到共晶转变温度623℃时,其含量为27.5%(质量)。共晶转变的结果,使y相变成y+r的机械混合物。P相直接黏附在高频焊接H型钢的基体上,其化学成分相当于Fe5Zn26。在锌铁合金相中层是最硬和最脆的相,其含铁量为22.96%~27.76%(质量),δ1相是铁锌系中含锌量增加到定程度时出现的金属间化合物,塑性较好,它的锌含量在88.5%~93.0%(质量)之间。3相位于δ1相和纯锌层之间,含锌量在94%(质量),其化学成分相当于FeZn13,3相很脆,这同它的晶体构造有关。η相是铁在锌中的固溶体。是热镀锌件上的纯锌层,其含铁量不大于0.003%(质量)。塑性较好。在实际热镀锌中,获得的镀层结构不一定完全像上面叙述的各个相层。普通的低碳钢在热镀锌温度为440~465℃时,可能只形成n、、P等几相层。