本实验采用的钢种是SPHC钢。利用热重分析仪对平整预处理的实验钢进行还原动力学研究。在500℃-900℃温度下,5%和15%氢氮混合气中等温还原60min,找出不同氢气浓度下低碳钢氧化铁皮还原反应随时间和温度变化的规律。采用扫描电镜观察还原后氧化铁皮的表面和断面形貌,研究不同氢气浓度和还原温度时氧化铁皮的还原产物和还原机制。对SPHC钢分别进行了喷射预处理和平整预处理,并在工业环境下进行免酸洗还原热镀锌试制。然后采用扫描电镜观察镀层的表面和断面形貌,采用弯曲实验检测镀层的粘附性。实验结果如下:根据平整试样表面的氧化铁皮分别在5%H₂和15%H₂、500℃-900℃时还原动力学曲线表明还原反应的影响因素是由相界控制反应、原子核形核与长大和扩散组成,其中相界控制反应、原子核的形核与长大是主要控制因素。还原温度为500℃和600℃时,还原产物为多孔铁,还原机制是H₂由氧化铁皮的外层向内层扩散。当还原温度为700℃时,是多孔铁向致密铁转变阶段,多孔铁与致密铁共存。800℃和900℃还原时,还原产物为致密铁,还原产物的晶粒尺寸随着温度的升高或H₂浓度的减小而增大,还原机制是首先在氧化铁皮最外层形成致密还原铁膜,铁膜阻止氢气继续向内扩散,还原反应改由界面处向外进行。平整后的镀锌板锌层与基板的界面存在一层较厚的氧化铁皮,导致锌层与基体的粘附性较差。经1次和2次喷射预处理后的镀锌板,在锌层与基板的界面处残留的氧化铁皮较薄,从而锌层与基体之间的粘附性较好。同时界面处的氧化铁皮可以阻挡锌层和钢基体的合金化作用,避免Fe-Zn复合相的产生。