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热镀锌产品介绍
热镀锌(galvanizing) 也叫热浸锌和热浸镀锌:是一种有效的金属防腐方式,主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。 热镀锌工艺流程:成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-热镀锌完工 1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百七十多年的历史了。近三十年来,伴随着冷轧带钢的飞速发展,热镀锌工业得以大规模发展。
中文名热镀锌,外文名galvanizing 别称热浸锌和热浸镀锌。
 
一、热镀锌产品的发展
 
由于锌的标准电极电位负于铁,因此在水和潮湿的空气中镀锌层具有牺牲阳极保护钢基的作用,从而可以大大的延长钢材的使用寿命。在工业上常用的镀锌层有热浸镀锌、电镀锌、机械镀锌和热喷涂(镀)锌等,其中热镀锌约占镀锌总量的95%,热镀锌用锌量在世界范围内占锌产量的40%,在中国约占锌产量的30%左右。
热镀锌是将钢、不锈钢、铸铁等金属浸入熔融液态金属或合金中获得镀层的一种工艺技术。热镀锌是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用,同时镀层钢材也是国家扶植和优先发展的高附加值短线产品。
随着西部大开发战略的实施,西电东送、西气东输、南水北调、三峡工程、农网及城市电网二网改造等项目的深入展开,我国热镀锌行业已进入新一轮的高速发展阶段。[1] 
 
二、热镀锌产品的原理
热镀锌也称热浸镀锌,是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。随高压输电、交通、通讯事业迅速发展,对钢铁件防护要求越来越高,热镀锌需求量也不断增加。[2] 
 
三、热镀锌产品防护性能
通常电镀锌层厚度5~15μm,而热镀锌层一般在35μm以上,甚至高达200μm。热镀锌覆盖能力好,镀层致密,无有机物夹杂。众所周知,锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护,在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜,一定程度上减缓锌的腐蚀,这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重,危及到铁基体时,锌对基体产生电化学保护,锌的标准电位-0.76V,铁的标准电位-0.44V,锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解,铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
 
四、热镀锌产品镀锌层形成过程
热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力比较小。因此,当锌在固熔体中达到饱和后,锌铁两种元素原子相互扩散,扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移,逐渐与铁形成合金,而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底,即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层,为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。
 
 
六、热镀锌产品优点
随着工业的发展,热镀锌产品已经运用到很多领域,热镀锌的优点在于防腐年限长久,适应环境广泛一直是很受欢迎的防腐处理方法。被广泛运用与电力铁塔、通信铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构构件、变电站附属设施、轻工业等。
热镀锌的防腐年限久远,但是在不同的环境中防腐年限不一样:重工业区13年,海洋50年,郊外104年,城市30年。
热镀锌原理:将铁件清洗干净,然后溶剂处理,烘干后浸入锌液中,铁与熔融锌反应生成一合金化的锌层,其流程为:脱脂--水洗--酸洗--助镀--烘干--热浸镀锌--分离--冷却钝化。
热镀锌的合金层的厚度主要取决于钢材的硅含量等化学成份,钢材的横截面积大小,钢材表面的粗糙程度,锌锅温度,浸锌时间,冷却快慢,冷轧变形等。
 
热镀锌的优点
1、处理费用低:热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低;
2、持久耐用:在郊区环境下,标准的热镀锌防锈厚度可保持50年以上而不必修补;在市区或近海区域,标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补;
3、可靠性好:镀锌层与钢材间是冶金结合,成为钢表面的一部份,因此镀层的持久性较为可靠;
4、镀层的韧性强:镀锌层形成一种特别的冶金结构,这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤;
5、全面性保护:镀件的每一部分都能镀上锌,即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能受到全面保护;
6、省时省力:镀锌过程要比其他的涂层施工法更快捷,并且可避免安装后在工地上涂刷所需的时间。
7、初期成本低:一般情况下,热浸锌的成本比施加其他保护涂层要低,原因很简单,其他保护涂层如打砂油漆是劳力密集的工序,反之热浸锌的工序为高机械化,紧密控制的厂内施工。
8、检验简单方便:热浸锌层可以目视及简单的非破坏性涂层厚度表作测试
9、可靠性:热浸锌的规格一般按照BS EN ISO 1461执行,规限其最低的锌层厚度,所以其防锈年期及表现是可靠及可预计的。[4] 
 
七、热镀锌产品的材质牌号及表面处理
1、牌号
热镀锌产品的牌号根据钢厂热行标准不一样而不同。但是牌号与牌号之间都有对应或是相等应的牌号。热镀锌牌号随着钢板的钢性和力学性能变化而变化。使用方也应根据不同的使用功能而改变选择。国内使用较多的标准及牌号如下:
 
日标的:SGCC,CGCC
美标的:ATSM A153-03,
德标的:结构用DX51D、冲压用DX52D、深冲用DX53D、深冲压用DX54D、DX55D
宝钢企标的:结构用DC51D、冲压用DC52D、深冲用DC53D、深冲压用DC54D、DC55D
 
2、表面处理
 
锌花种类:热镀锌板锌花,可分为大锌花、标准锌花、小锌花、无锌花。由于早年镀锌板处于市场推广过程中,使用市场不大,为了达到一定的美观效果而在镀锌板表面进行锌花翻印。而随着使用范围不断扩大。热镀锌技术不断进步,表面锌花甚至影响了部分产品的使用。如喷塑、烤漆等,后期加工无法覆盖锌花。因此现在市场中大部份现货产品为无花产品。
 
光整处理:光整加工技术是减小和细化热镀锌表面粗糙度,去除划痕、微观裂纹等表面缺陷,提高和改善热镀锌表面质量。提高热镀锌表面物理力学性能,改善热镀锌表面应力分布状态。同时去除棱边毛刺,倒圆倒角,保证表面之间光滑过渡,提高热镀锌的装配工艺性。改善热镀锌表面的光泽度和光亮程度,提高零件表面清洁程度等。
进行光整加工的目的,主要是提高热镀锌的表面质量。无论是传统的光整加工方法,还是近年来出现的新工艺技术,都具有以下主要特点:
1)光整加工的加工余量小,原则上只是前道工序公差带宽度的几分之一。一般情况下,只能改善表面质量(减小粗糙度值,消除划痕、裂纹和毛刺等),不影响加工精度。如果余量太大,不仅生产效率低,有时还可能导致工件的原有精度下降。
2)光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动,但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。因为光整加工是用细粒度的磨料对工件表面进行微量切削和挤压、划擦、刻划的过程,只要保证磨具与工件加工表面能具有较大的随机性接触,就能使表面误差逐步均化到最终消除,从而获得很高的表面质量。
 
钝化处理,钝化处理是化学清洗中最后一个工艺步骤,镀锌钢板表面经过清洗,磷化后,金属表面很清洁,非常活化,很容易遭受腐蚀,所以必须立即进行钝化处理,使清洗后的金属表面生成保护膜,减缓腐蚀。用铬酸盐溶液与金属作用在其表面生成三价或六价铬化层的过程,称为钝化,亦名铬化。但很少单独使用,常和磷化配套使用,以封闭磷化层的孔隙,使磷化层中裸露的钢铁钝化,以抑制残余磷化加速剂的腐蚀作用。
 
涂油处理,为了使镀锌的的钢板,在存储、运输过程中不被外界空气、雨水等侵蚀,造成热镀锌钢板表面锈蚀,氧化,而进行的涂抹油脂方式,达到对钢板表面更好的保护。涂油处理分为涂油和轻涂油两种
 
耐指纹处理:耐指纹板是在镀锌板表面进行耐指纹处理后得到的是一种复合涂层板。耐指纹钢板的表面光洁与平整,公差小。耐指纹处理技术最早使用的是含六价铬的涂层。国内外一般均采用镀锌板经钝化处理后,再在钝化膜上涂有机涂层(耐指纹膜)工艺生产耐指纹板。耐指纹处理最初的是为满足家电领域内用户的要求。在家电生产过程中,由于工序需要,许多部件经工人多次触摸,工人手上的汗渍将在零件表面形成污染,影响美观,由此研究开发了耐指纹板。
 
八、热镀锌镀锌层含量
镀锌层含量一般用ZN表示,简写+Z,如牌号DC51D+Z,锌层表示为Z100,如DC51D+Z100/Z120/Z140/Z150/Z180/Z200/Z220/Z240/Z280/Z275/Z300/Z400。例如DC51D+Z275即表示为镀锌钢板双面镀锌层含量为275克。国内一般大钢厂可做从30克至600克每平方的镀锌层,小钢厂生产的镀锌层一般不超过200克。