熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構(gòu)件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。

一．概述

在各種保護(hù)鋼基體的涂鍍方法中，熱浸鋅是非常優(yōu)良的一種。它是在鋅呈液體的狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)了相當(dāng)復(fù)雜的物理、化學(xué)作用之后，在鋼鐵上不僅鍍上較厚的純鋅層，而且還生成一種鋅一鐵合金層。這種鍍法，不僅具備了電鍍鋅的耐腐蝕特點(diǎn)，而且由于具有鋅鐵合金層。還具有電鍍鋅所無(wú)法相比擬的強(qiáng)耐蝕性。因此這種鍍法特別適用于各種強(qiáng)酸、堿霧氣等強(qiáng)腐蝕環(huán)境中。

二．原理

熱鍍鋅層是鋅在高溫液態(tài)下，分三個(gè)步驟形成的：

1.鐵基表面被鋅液溶解形成鋅—鐵合金相層；

2.合金層中的鋅離子進(jìn)一步向基體擴(kuò)散形成鋅鐵互溶層；

3.合金層表面包絡(luò)著鋅層。

三．鍍鋅層厚度

參照GB/T 13912-2002國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，熱鍍鋅層厚度的標(biāo)準(zhǔn)如下：

1.工件的厚度大于或等于6毫米的，平均厚度應(yīng)大于85微米，局部厚度應(yīng)大于70微米；

2.工件的厚度小于6毫米大于3毫米的，平均厚度應(yīng)大于70微米，局部厚度應(yīng)大于55微米；

3.工件的厚度小于3毫米大于1.5毫米的，平均厚度應(yīng)大于55微米，局部應(yīng)大于45微米；

4.本標(biāo)準(zhǔn)不包括經(jīng)過(guò)離心分離處理過(guò)的鍍層和鑄鐵件鍍鋅層厚度。

四．工藝過(guò)程及有關(guān)說(shuō)明

1.工藝過(guò)程

工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍?nèi)軇娓深A(yù)熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→干燥→檢驗(yàn)

2.有關(guān)工藝過(guò)程說(shuō)明

(1)脫脂

采用化學(xué)去油或水基金屬脫脂清洗劑去油，達(dá)到工件完全被水浸潤(rùn)為止。

(2)酸洗

采用H2SO4 15%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl 25%，烏洛托品3～5g/L，20～40℃進(jìn)行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過(guò)腐蝕及減少鐵基體吸氫量,同時(shí)加入抑霧劑抑制酸霧逸出。脫脂及酸洗處理不好都會(huì)造成鍍層附著力不好，鍍不上鋅或鋅層脫落。

(3)浸助鍍劑

也稱溶劑，可保持在浸鍍前工件具有一定活性避免二次氧化，以增強(qiáng)鍍層與基體結(jié)合。NH4Cl100-150g/L，ZnCl250-80g/L，70～85℃，1～2min。并加入一定量的表活劑。

(4)烘干預(yù)熱

為了防止工件在浸鍍時(shí)由于溫度急劇升高而變形，并除去殘余水分，防止產(chǎn)生爆鋅，造成鋅液爆濺，預(yù)熱一般為80～140℃。

(5)熱鍍鋅

要控制好鋅液溫度、浸鍍時(shí)間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5米/min，溫度過(guò)低，鋅液流動(dòng)性差，鍍層厚且不均勻，易產(chǎn)生流掛，外觀質(zhì)量差；溫度高，鋅液流動(dòng)性好，鋅液易脫離工件，減少流掛及皺皮現(xiàn)象發(fā)生，附著力強(qiáng)，鍍層薄，外觀好，生產(chǎn)效率高；但溫度過(guò)高，工件及鋅鍋鐵損嚴(yán)重，產(chǎn)生大量鋅渣，影響浸鋅層質(zhì)量并且容易造成色差使表面顏色難看，鋅耗高。
鋅層厚度取決于鋅液溫度，浸鋅時(shí)間，鋼材材質(zhì)和鋅液成份。

(6)整理

鍍后對(duì)工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤，用采用熱鍍鋅專用震動(dòng)器來(lái)完成。

(7)鈍化

目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能，減少或延長(zhǎng)白銹出現(xiàn)時(shí)間，保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化，如Na2Cr2O7 80～100g/L，硫酸3～4ml/L，但這種鈍化液嚴(yán)重影響環(huán)境，最好采用無(wú)鉻鈍化。

(8)冷卻

一般用水冷，但溫度不可過(guò)低也不可過(guò)高，一般不低于30℃不高于70℃，

(9)檢驗(yàn)

鍍層外觀光亮、細(xì)致、無(wú)流掛、皺皮現(xiàn)象。厚度檢驗(yàn)可采用涂層測(cè)厚儀，方法比較簡(jiǎn)便。也可通過(guò)鋅附著量進(jìn)行換算得到鍍層厚度。結(jié)合強(qiáng)度可采用彎曲壓力機(jī)，將樣件作90～180°彎曲，應(yīng)無(wú)裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗(yàn)，并且分批的做鹽霧試驗(yàn)和硫酸銅浸蝕試驗(yàn)。

五．性能特點(diǎn)

1.具有較厚的致密的純鋅層覆蓋在鋼鐵表面上，它可以避免鋼鐵基體與任何的腐蝕溶液的接觸，保護(hù)鋼基體免受腐蝕。在一般大氣中，鋅層表面形成一層很薄而密實(shí)的氧化鋅層表面，它很難溶于水，故對(duì)鋼基體起著一定保護(hù)作用。如果氧化鋅與大氣中其它成分生成不溶性鋅鹽后，則防蝕作用更理想。

2.具有鐵—鋅合金層，結(jié)合致密，在海洋性鹽霧大氣及工業(yè)性大氣中表現(xiàn)特有抗腐蝕性；

3.由于結(jié)合牢固，鋅—鐵互溶，具有很強(qiáng)的耐磨性；

4.由于鋅具有良好的延展性，其合金層與鋼基附著牢固，因此熱鍍件可進(jìn)行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型而不損壞鍍層；

5.鋼結(jié)構(gòu)件熱鍍鋅后，相當(dāng)于一次退火處理，能有效改善鋼基體的機(jī)械性能，消除鋼件成型焊接時(shí)的應(yīng)力，有利于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行車削加工。

6.熱鍍鋅后的件表面光亮美觀。

7.純鋅層是熱鍍鋅中最富有塑性的一層鍍鋅層，其性質(zhì)基本接近于純鋅，具有延展性，所以它富于撓性。

六．應(yīng)用范圍

熱鍍鋅的應(yīng)用隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展也相應(yīng)擴(kuò)大。因此，熱鍍鋅制品在工業(yè)（如化工設(shè)備、石油加工、海洋勘探、金屬結(jié)構(gòu)、電力輸送、造船等），農(nóng)業(yè)（如：噴灌、曖房）、建筑（如：水及煤氣輸送、電線套管、腳手架、房屋等）、橋梁、運(yùn)輸?shù)确矫妫鼛啄暌汛罅康乇徊捎?。由于熱鍍鋅制品具有外表美觀、耐腐蝕性能好等特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。

七、夢(mèng)能科技

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